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AVALIAÇÃO DO TEOR DE LIPÍDEOS EM FARINHAS E FAROFAS DE MANDIOCA

Estela M. R. A. RIBEIRO1, Bruna Letícia B. PEREIRA1, Magali LEONEL2

RESUMO: Frente á importância das farinhas e farofas de mandioca na alimentação do brasileiro, bem como pelo interesse observado nos industriais da área sobre um melhor conhecimento dos produtos de mandioca, visando uma valorização de seus aspectos nutricionais benéficos e, também, possíveis alterações no processo que atendam melhor as tendências de mercado, este trabalho objetivou caracterizar quanto ao teor de lipídeos sete produtos de mandioca. Os lipídeos estão entre os principais nutrientes em produtos alimentícios sendo responsáveis por importantes características nutricionais e tecnológicas. Os resultados obtidos mostraram uma variação de 0,19 a 0,58 g/100g de lipídeos totais nas cinco farinhas de mandioca analisadas não havendo diferença significativa entre estas. Para as farofas foram obtidos 6,27 g/100g para a farofa comum e 10,49 g/100g para a farofa temperada. O baixo teor de lipídeos de algumas farinhas, unido a outras características nutricionais poderiam ser valorizados em produtos dietéticos, bem como uma redução no teor destes nas farofas seria importante para atender as tendências de crescimento no consumo de produtos light.

Palavras chave: Farinha, mandioca, matéria-graxa, saúde

ABSTRACT: Due the importance of cassava flours in the Brazilian food, as well as the interest observed in the industrial area on a better understanding of the cassava products, aiming at enhancement of their nutrition benefits, and also possible changes in the process that meet 1 Alunas de graduação do curso de Nutrição do Instituto de Biociência/UNESP, Campus de Botucatu. 2 Pesquisadora Doutora, CERAT/UNESP. E-mail:mleonel@fca.unesp.br

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best on market trends, this work had as objective to characterize as to the content of lipids seven products of cassava. The lipids are one of the major nutrients in food products and they are responsible for important technological and nutritional characteristics. The results showed a variation of 0.19 to 0.58 g/100g of total lipids in five cassava flours analyzed with no significant difference between them. For seasoned flours were obtained 6.27 g/100g for the common and 10.49 g/100g for the cassava flour seasoned and aromatised. The low level of lipids in some flour, together with other nutritional characteristics could be valued at dietetic products, as well as a reduction in the lipids content in seasoned flours would be important to meet the trends of growth in the consumption of light products. Key words: Flour, cassava, lipids, health

INTRODUÇÃO

A raiz de mandioca é cultivada nas mais diversas regiões do Brasil e sua produção tem sido dirigida tanto para consumo direto como para indústria de transformação.

A farinha constitui um dos principais produtos da mandioca e seu uso é muito difundido em todo o país. A tecnologia de fabricação da farinha é simples, por isso existem no Brasil indústrias das mais variadas escalas de produção e graus de tecnificação. Essa heterogeneidade leva à comercialização de uma ampla variedade de farinhas, de diferentes grupos, cores, granulometria e tipos, e também de farofas.

O consumo per capita de farinha de mandioca no Brasil difere entre as grandes regiões sendo maior na região Norte (24,19Kg/ano), seguida pela região Nordeste (15,72 Kg/ano). Nas regiões Sudeste (1,48 Kg/ano), Centro-Oeste (1,41 Kg/ano) e Sul (1,07 Kg/ano) o consumo é bem menor. De acordo com dados da Pesquisa de Orçamentos Familiares (IBGE, 2003), na faixa de renda de 3 a 5 salários mínimos, o consumo de farinha é maior. Os produtos de maior valor agregado (farofas e farinha biju) são comercializados em super e

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hipermercados e adquiridos por consumidores de renda mais alta (BARROS, 2004). Esta variação de consumo tem interferido em toda a cadeia da mandioca, levando á uma necessidade de mudanças que incentivem o consumo da farinha através da diferenciação dos produtos.

Caracterizar um produto é fundamental para que se conheça seu valor nutricional e sua qualidade como alimento. Diante da importância dos produtos derivados da mandioca na alimentação brasileira e, visando estimular o consumo destes, este trabalho teve por objetivo caracterizar farinhas e farofas de mandioca de diferentes tipos quanto ao teor de lipídeos, os quais formam juntamente com os carboidratos e as proteínas, o grupo de compostos mais importantes em alimentos.

MATERIAL E MÉTODOS

Foram adquiridas no comércio local de Botucatu-SP cinco farinhas de mandioca de diferentes classificações e, duas farofas, sendo uma temperada. Os produtos comerciais foram caracterizados quanto ao teor de umidade e lipídeos (AACC, 1995).

A umidade das amostras em pesquisa foi obtida por dessecação em estufa a 105°C até peso constante. Pesou-se 3,0g da amostra em cadinho de porcelana previamente tarado e estes foram colocados em estufa com circulação de ar a 105°C por aproximadamente 8 horas. Posteriormente foram transferidos para dessecador e após 2 horas foram pesados.O cálculo da % de umidade foi efetuado pela diferença de peso da amostra antes e após a evaporação da água, até se obter um peso constante.

A determinação do teor de lipídeos das amostras em pesquisa foi efetuada através de extração contínua com éter de petróleo em Soxhlet durante 8 horas. A amostra foi pesada em cartucho de papel, colocada em balão previamente tarado e então foi levada ao equipamento extrator, o qual utiliza refluxo de solvente, num processo de extração intermitente para amostras sólidas (AACC, 1995). O cálculo foi efetuado pela diferença do peso do balão tarado antes da análise e o peso deste mesmo balão após as 8 horas de refluxo no Soxhlet, dividido pela alíquota da amostra utilizada no início da análise.

Os resultados obtidos referentes à composição das diferentes farinhas de mandioca foram submetidos à análise estatística, sendo

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realizada a análise de variância pelo teste F e as médias comparadas pelo teste de Tukey no nível de 5% de probabilidade (CAMPOS, 1984).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados obtidos para o teor de umidade e lipídeos totais nas farinhas e farofas de mandioca estão apresentados na Tabela 1. Foram observadas diferenças significativas entre os produtos analisados para os teores de umidade e lipídeos totais, sendo que o menor teor de umidade foi observado na farinha de mandioca seca bijusada. Contudo, todas os produtos analisados encontram-se em acordo com os limites estabelecidos pela legislação brasileira que é de no máximo 14% (BRASIL, 1978).

Para as farinhas de mandioca foram observados valores baixos de lipídeos (0,19 a 0,58%), não ocorrendo diferenças significativas entre estas. Já as farofas apresentaram valores bem superiores devido ao acréscimo de óleo no preparo destes produtos.

Dias & Leonel (2006) avaliando, quanto à composição centesimal farinhas de mandioca de diferentes grupos e classes, de diversas localidades do Brasil, observaram valores de umidade variando de 3,10 % a 11,57 % e teor de matéria-graxa de 0,15 % a 1,39 %. Tabela 1- Teor médio de matéria graxa nos diferentes produtos de mandioca. Tipo Classificação Umidade

(g/100g) Matéria graxa

(g/100g) Grupo Sub-grupo Classe Tipo

Farinha Seca Tapioca

Seca Seca Crua

Grossa Granulada Bijusada

Fina Fina

Branca Branca

Amarela Amarela

-

1 1

único 2 -

10,23a* 7,79a 4,36b 7,90a 5,21b

0,58b 0,26b 0,24b 0,19b 0,48b

Farofa Farofa Temperada

Fina Bijusada

- -

- -

9,38a 4,56b

6,27a 10,49a

* Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si ao nível de 5% pelo teste de Tukey.

Considerando a ingestão diária recomendada para adultos de 60g de gorduras totais numa dieta de 2000Kcal, o consumo de 20g/dia

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de farinha representaria 0,13% em média das necessidades diárias e o de farofa uma média de 2,79% das necessidades diárias. Apesar de não ter havido diferença significativa entre as farofas para o teor de lipídeos totais, se for considerado a energia fornecida por estes componentes (9Kcal/g), bem como a tendência do mercado para o consumo de produtos com menor valor calórico, o menor valor calórico da farofa comum pode ser valorizado.

CONCLUSÕES A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que os produtos de mandioca apresentam diferentes teores de lipídeos com os maiores valores observados nas farofas.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AMERICAN ASSOCIATION OF CEREAL CHEMISTS – AACC. Approved methods of the American Association of Cereal Chemists. 7a ed. Rev. St. Paul, 1983. BARROS, G.S.C. (coord.) Melhoria da competitividade da cadeia agroindustrial da mandioca no Estado de São Paulo. São Paulo: SEBRAE, Piracicaba: CEPEA, 2004. 347p. BRASIL. Leis, decretos, etc. Decreto nº 12.486 de 20 de outubro de 1978. Normas técnicas especiais relativas a alimentos e bebidas. Diário Oficial do Estado de São Paulo, 21 out., 1978. p.20. CAMPOS, H. Estatística aplicada à experimentação com cana-de-açúcar. Piracicaba: FEALQ, 1984. 297p DIAS, L. T.; LEONEL, M. Caracterização físico-química de farinhas de mandioca de diferentes localidades do Brasil. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 30, n. 4, p. 692-700, 2006. IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. www.ibge.gov.br (acervo em 23/04/2007).

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AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS OPERACIONAIS DO PROCESSO DE HIDRÓLISE ENZIMÁTICA DE FÉCULA DE MANDIOCA PARA

UTILIZAÇÃO EM FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA Eloneida A. CAMILI1, Cláudio CABELLO2

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo avaliar as melhores condições operacionais para o processo de hidrólise enzimática utilizando como substrato fécula de mandioca comercial. Foram realizados ensaios de hidrólise utilizando enzimas α-amilase e amiloglucosidase em duas etapas. Na primeira etapa com concentração do substrato de 20% m.s., em temperatura de 90°C durante 2 horas e pH 6,0, utilizando enzima α-amilase, para a etapa seguinte utilizou-se temperatura de 60°C e tempos de 6, 12, 18, 24 horas e pH 4,5, utilizando a enzima amiloglucosidase ocorrendo a sacarificação do amido.Os resultados mostraram que o melhor resultado foi o do processo de hidrólise com 18 horas, apresentando uma conversão dos amidos a 96,5% em açúcares fermentescíveis, comparado aos demais processos. Palavras chaves: fécula de mandioca, hidrólise, fermentação. ABSTRACT: This study aimed to evaluate the best operating conditions for enzymatic hydrolysis process using starch as substrate of cassava -amylase andαtrade. Trials were designed to hydrolysis using enzymes amiloglucosidase in two steps. In the first step with the substrate concentration of 20% ms, in a temperature of 90 ° C for 2 hours and pH 6.0, -amylase enzyme, the next step is used temperature of 60 ° C times of 6,αusing 12 , 18, 24 hours and pH 4.5, using the enzyme amiloglucosidase going to sacarificação of amido.Os results showed that the best result was in the process of hydrolysis with 18 hours, showing a conversion of starches to 96.5% in sugars fermentescíveis, compared to the other processes. Key words: cassava starch, Hydrolysis, fermentation.

1 Doutoranda em Energia na Agricultura, FCA/UNESP, Botucatu-SP, elocamili@fca.unesp.br 2 Orientador Prof. Dr. CERAT/UNESP, Botucatu-SP, dircerat@fca.unesp.br

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INTRODUÇÃO Segundo a legislação brasileira, considera-se como amido a

fração extraída da parte aérea de plantas e fécula a fração amilácea extraída de raízes tubérculos e rizomas.

Amido e fécula são polímeros de unidades de glicose,cujas ligações glicosídicas são do tipo α (alfa). Estas ligações podem ser facilmente hidrolisadas, quando comparadas com as do tipo β (beta, encontradas na celulose). Em termos estruturais, o amido é um polímero composto por amilose e amilopectina, sendo esta última forma ramificada. A amilose é de maior predominância, composta de unidades de glicose polimerizadas por ligações glicosídicas α – 1,4, de forma linear. A segunda fração, amilopectina, é um polímero de maior peso molecular, onde as unidades de glicose estão unidas por ligações α – 1,4 e α – 1,6 em configuração ramificada (LEONEL e CABELLO, 2001).

As enzimas amilolíticas são catalisadoras da hidrólise de ligações dos tipos α–1,4 e α–1,6, encontradas nos polissacarídeos, recebendo a denominação de amilases. A enzima Termamyl 120 L, composta por uma α-amilase notavelmente termo-estável é uma enzima endoamilose que hidrolisa encadeamentos 1-4-α-glucosídeos em amilose e amilopectina, em temperaturas na faixa de 93 °C, quando o amido será decomposto em dextrinas e oligossacarídeos solúveis. Para produção de álcool, esta enzima é normalmente utilizada para dextrinizar o amido, ou seja, degradar o amido em dextrinas solúveis e oligossacarídeos.

Já a enzima AMG 400L (amiloglucosidase) é de forma líquida sendo uma exoglucosidase α-1,4 (glucoamilase), denominada tecnicamente por glucohidrolase 1,4 α-D glucano. Esta enzima catalisa ligações α-1-4 e α-1-6 do amido, onde hidrolisa gradualmente as unidades de glucose na extremidade redutora da molécula da dextrina, em temperatura de 60°C, pH 4,5. A velocidade de hidrólise depende do tipo de ligação e da longitude da cadeia: as ligações α-1-4, se hidrolisam mais facilmente que as ligações α-1-6, porém a maltotriose, e especialmente a maltose, hidrolisam-se a uma velocidade mais lenta que os oligossacarídeos.

Atualmente, a produção de álcool carburante de mandioca não concorre, em comparação ao processo a partir da cana-de-açúcar e a utilização do bagaço gerado. Todavia, a possibilidade de se produzir álcool refinado a partir de mandioca tem obtido o interesse de alguns

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industriais da área, pois o produto apresenta um maior valor de mercado que o álcool carburante (LEONEL e CABELLO, 2001). O álcool etílico hidratado é utilizado em várias aplicações, sendo as mais comuns o chamado uso potável, alimentício e farmacêutico: fabricação de bebidas (vodka, gim, licores, etc.), fabricação de vinagre, fabricação de alimentos (precipitante, solvente, etc.), solvente de aromas (aromatizante) na fabricação de alimentos, na extração de produtos medicinais de plantas e tecidos animais, na fabricação de vacinas, antibióticos e preparações em geral, antisséptico, etc.; Em cosméticos; para fabricação de perfumes, desodorantes, cremes, produtos de toalete em geral, etc. Ou ainda em usos menos nobres como o industrial; fabricação de detergentes; produtos de limpeza; tinturas; têxteis; pinturas; solventes; combustível; aplicações especiais, etc.

MATERIAL E MÉTODOS

O substrato utilizado para realizar o processo de hidrólise foi fécula de mandioca comercial com 20% em peso seco. O experimento foi realizado em reator elétrico com capacidade para 18litros. Preparou-se 18litros de uma suspensão aquosa a 20% (p/p) de amido, a seguir acrescentou-se 4,5 mL de α-amilase Termamyl 120L. Após o fechamento, foi ligada a agitação no sistema de controle e acionada a chave de controle do aquecimento, até atingir a temperatura de 90°C mantendo-se o tempo de hidrólise por 2 horas, após o término deste período, o sistema de aquecimento foi desligado para iniciar o resfriamento. Quando a temperatura atingiu 60° foi adicionada 3,0 mL de amiloglucosidase AMG 400, novamente o reator foi fechado permanecendo por 24horas sob agitação. A cada 6 horas foram retirados 4 litros de hidrolisado, onde os mesmos foram analisados e estocados para posteriormente serem utilizados em testes de fermentação. As análises realizadas foram da concentração de glicose através do método enzimático (GOD). Sendo realizado um ensaio prospectivo de fermentação com o hidrolisado de 18 horas. O mesmo foi inoculado com 2% de levedura (Saccharomyces cereviseae Y905), e a cada duas horas foram retiradas amostras e analisado, quanto ao consumo do substrato e a produção de etanol e glicerol, por cromatografia líquida (HPX 87H biorad).

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RESULTADOS E DISCUSSÃO

Analisando os dados da Tabela 1 observa-se que ocorreu variação nas concentrações AR (açúcares redutores), em função do tempo aplicado de hidrólise. Os tempos de hidrólise de 6 e 12 horas mostraram valores menores na conversão de AR, conforme o esperado, devido ao tempo ser insuficiente para a total hidrólise. Conforme Leonel e Cabello, (2001), a velocidade de hidrólise depende do tipo de ligação e da longitude da cadeia: as ligações α-1-4, se hidrolisam mais facilmente que as ligações α-1-6, porém a maltotriose, e especialmente a maltose, hidrolisam-se a uma velocidade mais lenta que os oligossacarídeos.

As melhores condições de operação foram vistas no tratamento de 18 horas onde ocorreram altas concentrações de AR, comparada ao tratamento de 24 horas, pode-se dizer que não houve diferença entre os dois tratamentos.

Tabela 1: Resultados obtidos durante o processo de hidrólise enzimática.

Tempo de hidrólise Concentração Final de AR

Rendimento da conversão

6h 145 g.L-1 72,5% 12h 167 g.L-1 83,5% 18h 193,5 g.L-1 96,5% 24h 193,0 g.L-1 96,5%

Na Figura 1 o gráfico permite visualizar os resultados

preliminares do ensaio prospectivo de fermentação alcoólica do hidrolisado com 18 horas. Sendo a quantidade de etanol produzida de 7,4 g.L-1, e 12,8 g.L-1 de glicerol. Novos estudos serão realizados com o processo de fermentação para avaliar as melhores condições operacionais para o processo fermentativo.

10

0 5 10 15 200

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220 AR

g.L-

1

g.L-

1

Tempo (h)

0

2

4

6

8

10

12

14

Glicerol Etanol

Figura 1: Resultados preliminares do ensaio prospectivo de fermentação alcoólica do hidrolisado de 18 horas.

CONCLUSÕES As melhores condições operacionais para o processo de

hidrólise utilizando como substrato fécula de mandioca foi de 18hs comparado ao outros processos realizados, mostrando-se eficaz na conversão de amido em ART, indicando a sua aplicabilidade em escala.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CEREDA, M., P. Propriedades gerais do amido. In:______. Propriedades gerais do amido. São Paulo: Fundação Cargill, 2002. v. 1, cap1, p. 13-20, 2002. LEONEL, M., CABELLO, C. Hidrólise enzimática do farelo de mandioca: glicose e álcool. In: CEREDA, M.P. (coord.). Manejo, Uso e Tratamento de subprodutos da industrialização da mandioca. São Paulo: Fundação Cargill, 2001. v.4,cap. 22, p.280-290. (Série Culturas de tuberosas amiláceas Latino Americanas), 2001.

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BALANÇOS DE MASSA DO ETANOL, ÁGUA, CO2 E EFLUENTES NO PROCESSAMENTO INDUSTRIAL DA MANDIOCA PARA

PRODUÇÃO DE ETANOL Diones Assis SALLA11, Cláudio CABELLO2

RESUMO: O balanço de massa, também conhecido como balanço de matéria, se resume em uma equação matemática simples, entretanto, de grande abrangência e magnitude para o desenvolvimento de mecanismos de controle e de produção de energia limpa, por ocasião do processamento industrial de biomassas. O objetivo dessa pesquisa foi determinar as massas de etanol, CO2, água e resíduos gerados em cada estágio de um sistema que seria alimentado com 1000 kg de raízes de mandioca a partir de ensaios em escala reduzida. Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Processamento e Analise do Centro de Raízes e Amidos Tropicais - CERAT/UNESP, Botucatu. Os resultados estão diretamente relacionados às características da matéria-prima, à quantidade e qualidade das enzimas, ao metabolismo e/ou a capacidade de multiplicação das leveduras, ao tempo de sacarificação e ao controle da temperatura. O processamento exigiria 1.600 litros de H2O, dissiparia 154 kg de CO2, converteria a biomassa em 166 kg de etanol (99,5 GL) e produziria 2.270 kg de efluentes. Palavras chave: fermentação, liquefação, processamento, resíduos, sacarificação ABSTRAT: The balance of mass, also known as balance of matter, if summarized in a simple mathematical equation, however, of great magnitude and scope for the development of mechanisms of control and the production of clean energy, at the industrial processing of biomass. The purpose of this research was to determine the masses of ethanol, CO2, water and waste generated at each stage of a system that would be fed with 1000 kg of cassava roots from tests on small scale. The experiments were conducted at the Laboratory of Processing and

1 Doutorando em Energia na Agricultura, FCA/UNESP, Botucatu, e-mail: diones.salla@gmail.com; 2 Orientador Prof. CERAT/UNESP, e-mail: dircerat@fca.unesp.br.

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Review of the Center for Tropical Roots and Starches - CERAT / UNESP, Botucatu. The results are directly related to the characteristics of the raw material, the quantity and quality of enzymes, the metabolism and / or the ability to increase the yeast, the time of saccharification and control the temperature. The processing would require 1,600 liters of H2O, would clarified 154 kg of CO2, the biomass would converted into 166 kg of ethanol (99.5 GL) and would produced 2,270 kilograms of effluent.

Keywords: fermentation, liquefaction, processing, waste, saccharification.

INTRODUÇÃO A produção de etanol por fermentação de substratos

amiláceos vem sendo objeto de intensas pesquisas que buscam aperfeiçoar a conversão destes materiais de um modo mais rápido e a menores custos. Atualmente, o país já possui uma matriz energética com significativa participação de energias renováveis, tendo acumulado importante experiência na produção de álcool como combustível. A ampliação da participação da biomassa, a partir do desenvolvimento de fontes amiláceas, especialmente da mandioca (Manihot esculenta Crantz), poderá promover uma reperspectivação dos complexos agroindustriais em direção aos pequenos empreendimentos, ampliando as políticas de cunhos social, ambiental e econômico nas comunidades agrícolas e de base familiar. A determinação dos balanços de massa referentes à água utilizada na diluição do substrato, do CO2 liberado à atmosfera durante a fermentação e dos efluentes gerados durante o processamento industrial das raízes de mandioca, visando a produção do etanol, amplia a visibilidade dos potenciais produtivos da cultura e dá suporte científico à produção de energia em bases mais sustentáveis.

MATERIAL E MÉTODOS

A polpa de raízes de mandioca utilizada nos ensaios constituía-se de 38% de massa seca, 33% de amido e 2% de açúcares fermentescíveis. Para realização da hidrólise utilizaram-se as enzimas α-amilase (TERMAMYL – 120 KNU ml-1) e amiloglucosidase (AMG – 400 AGU ml-1). A primeira etapa da hidrólise foi realizada durante um

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período de 2h, em temperatura de 90ºC. Dois procedimentos básicos foram adotados para realização da segunda parte do processo: temperatura do hidrolisado à 60oC, durante 5 h; ajustes do pH entre 4,5 e 4,8, usando ácido sulfúrico A polpa apresentou um pH 6,0 e não foram feitos ajustes. Utilizou-se como inoculo inicial a Levedura Y905, sendo o mosto fermentescível constituído de 13,2% de açúcares. Os tratamentos posteriores foram conduzidos a partir do pé de cuba.

Para monitorar as concentrações das leveduras foram feitas verificações periódicas em câmera Neubauer, utilizando-se o sistema para análise de imagens com campos de luz polarizada, camara de vídeo, software tratamento, microscópio binocular e demais acessórios.

Os experimentos fermentativos foram conduzidos em planta piloto desenvolvida pelo Centro de Raízes e Amidos Tropicais – CERAT/Unesp, que é composta de dois (2) reatores, fixados em uma bancada, com capacidade individual de 4,5 litros, dos quais 0,35 litros foram mantidos como pé de cuba na parte inferior. Os reatores são dotados de um sistema de aquecimento e/ou arrefecimento do tipo encamisado, sem agitação e sem contato com o mosto, sendo alimentados por um conjunto de condutores (mangueiras), através dos quais circula água em temperatura controlada.

A determinação da quantidade de água necessária à diluição da massa, originada pela desintegração das raízes de mandioca, foi realizada por tentativas e ajustes, de modo a produzir um substrato de diluição mínima, a permitir a hidrólise completa do amido e máxima, a não comprometer os custos energéticos necessários a sua realização. O balanço de massa do CO2 liberado durante o processo de fermentação foi determinado pela diferença entre um mol da massa atômica do amido e um mol da massa atômica do etanol produzido, descontados de uma estimativa de carbono provavelmente imobilizado durante a multiplicação das leveduras. O balanço de massa dos efluentes gerados foi determinado por coleta e medida direta dos resíduos.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Para facilitar o entendimento dos leitores e interessados, os resultados são apresentados de modo prático em modelo de compartimentos dimensionado para uma tonelada de raízes de

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mandioca. Desse modo, em 1000 kg de mandioca foram encontrados 330 kg de amido e 20 kg de açúcares. Na realização da hidrólise de 330 kg de amido foram necessários 686,4 ml da enzima α-amilase (TERMAMYL – 120 KNU ml-1) e 206,25 ml da enzima amiloglucosidase (AMG – 400 AGU ml-1)’.

Para a multiplicação das leveduras o mosto recebeu uma complementação de nutrientes, nas seguintes proporções: 349,3 ml de uréia (200mg ml-1), 349,3 ml de superfosfato (200mg ml-1), 349,3 ml de magnésio (20mg ml-1) e 349,3 ml de adubo foliar (5mg ml-1) todos diluídos em 2600 litros da solução de açúcares resultantes do processo de sacarificação.

Cada litro de mosto, 13,2 % de glicose, demandou 25 g de Levedura Y905.

Determinou-se que a quantidade mínima de água necessária para bom funcionamento dos processos de sacarificação, agitação sem esforço dos reatores e facilitação da circulação do vinho pelo interior da coluna de destilação é de 1,6 litros de água para cada quilograma de massa gerada pela desintegração das raízes (1,6 kg H2O x kg de massa-1).

A água adicionada para fazer a diluição da massa ralada, somada àquela contida naturalmente nos tecidos das raízes de mandioca (62%) produziu efluentes na ordem de 2,27 kg para cada quilograma de raízes desintegradas (2,27 kg efluentes x kg de massa-1). Para cada quilograma de massa produzida pela desintegração das raízes de mandioca foram obtidas 166 gramas de etanol, 99,5 GL (166g etanol x kg de massa-1).

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Balanços de massa do Etanol, Água, CO2 e Efluentes no processamento industrial da mandioca para produção de etanol

1000 kg de Raízes Limpas e Frescas de Mandioca

620 kgÁgua

330 kgAmido

50 kgOutros

Desintegração das Raízes

Preparo do Mosto

(Diluição)1.600 kg de Água

Liquefação/Sacarificação

2.600 kg de Solução de Açúcar

2.220 kgÁgua

323 kgAçúcar

37 kg Outros

Fermentação Dissipação de 156 kg

2 kg de Água

154 kgCO2

2.444 kg de Mosto

2.218 kgÁgua

174 kgEtanol

52 kg Outros

Destilação 2.270 kg de Efluentes

2.218 Kg Água

52 kg Outros

174 kgEtanol 95,6 GL

Desidratação 166 kgEtanol 99,5 GL

8 kg Água

210,6 LitrosEtanol 99,5 GL

Insumos 20 kg

Açúcar

Durante o processo de fermentação de um quilograma de raízes desintegradas de mandioca foram gerados 154 gramas de CO2 (154g CO2 x kg de massa-1). Houve também uma perda de H2O por dissipação que é provocada pelo borbulhamento do CO2 durante o processo de fermentação. Essas perdas foram na ordem de 0,002% (2 L de H2O x 1000 kg de massa-1). CONCLUSÕES

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Os balanços de massa de H2O, de CO2 e de efluentes; a quantidade de enzimas, leveduras e tratamentos determinados durante o processamento industrial de 1000 kg de raízes de mandioca informam a quantidade e o modo pelos quais os recursos naturais são utilizados durante o processo de obtenção do etanol. Os dados obtidos ajudam a dimensionar o consumo de água, a geração de gás carbônico, a produção de resíduos e servem de parâmetros para proceder aos ajustes necessários ao alcance de bons rendimentos e para minimizar os impactos sobre os recursos naturais e o meio ambiente.

Em se tratando da produção de energia limpa ou de reduzido impacto ambiental, os resultados encontrados sinalizam que a mandioca (Manihot esculenta Crantz) é um recurso amiláceo de amplo espectro potencial. Os valores obtidos servem de suporte, de indicativo e de estímulo à pesquisa e à promoção de iniciativas agroindustriais, ou seja, disponibiliza algumas premissas básicas ao desenvolvimento de empreendimentos que venham suprir as demandas energéticas em diferentes regiões do país, especialmente àquelas identificadas étnica e culturalmente com o manejo dessa matéria-prima.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS LIMA, U. de A.; AQUARONE, E.; BORZANI, W.; SCHMIDELL, W. (Coord). Biotencologia Industrial – Processos fermentativos e enzimáticos. Sao Paulo: EDGARD BLUCHER LTDA, 2001, 593p. MOURA, R. A. Técnicas de Laboratório. São Paulo: ATHENEU LTDA, 1982, 822p.

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CARACTERÍSTICAS DE PAPÉIS ESPECIAIS FABRICADOS DE RESÍDUOS AGRONÔMICOS DA MANDIOCA PARA UTILIZAÇÃO COMO RECURSO ALTERNATIVO NA COMUNICAÇÃO VISUAL

Solange M. Leão GONÇALVES1, Cláudio CABELLO2

RESUMO: O presente trabalho abordou aspectos de obtenção de polpa celulósica do caule da mandioca para fabricação de papéis especiais, com posterior avaliação de sua aplicação na comunicação visual. Desenvolveram-se estudos para a produção das polpas celulósicas utilizando o processo Kraft. Os resultados obtidos possibilitaram a formação de corpos de prova e testes físico-mecânicos. Palavras-chave: mandioca, papéis especiais, comunicação visual. ABSTRACT: This paper dealt the aspects of the cellulose pulp of the cassava stem for the production of special papers, with further assessment of its use in the visual communication. Studies were developed with the purpose of producing the pulps through the Kraft process. The results possibilities the trial bodies development and the physical-mechanical tests. Keywords: cassava, special papers, visual communication.

INTRODUÇÃO A possibilidade de aproveitamento do caule da mandioca

(Manihot sculenta Crantz) para a produção de polpa celulósica pode ser considerada uma alternativa interessante para as regiões produtoras dessa cultura largamente disseminada em nosso território, considerando que a utilização de resíduos agroindustriais para energia é de grande interesse econômico, além de ecológico no sentido de reduzir poluição do meio ambiente.

Neste trabalho o processo de polpação utilizado foi o Kraft, por representar menor comprometimento ecológico; por apresentar grande flexibilidade com relação às espécies de madeira; pela possibilidade de

1 Doutoranda em Energia na Agricultura FCA/UNESP, Botucatu-SP, e-mail: solange@faac.unesp.br 2 Orientador Prof. Dr. – CERAT/UNESP, Botucatu-SP, dircerat@fca.unesp.br

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recuperação do licor utilizado ser economicamente viável e também por resultar numa boa qualidade de celulose.

Os testes físico-mecânicos nos corpos de prova foram desenvolvidos no Laboratório de Celulose e Papel do Departamento de Recursos Florestais da FCA/UNESP, campus de Botucatu e envolveram procedimentos de acordo com a TAPPI (Technical Association of Pulp and Paper Industry).

MATERIAL E MÉTODOS

Nos Laboratórios do CERAT da FCA/UNESP, foram realizados ensaios experimentais prospectivos para verificação dos melhores parâmetros para o processo de produção das fibras adequadas à fabricação do papel pelo processo Kraft. Foram realizadas análises de FDN (fibra detergente neutro) e FDA (fibra detergente ácido), de acordo com os métodos de Van Soest (1963) e Van Soest & Wine (1967) apud Saito (2005). O número Kappa (medida da lignina residual na polpa) foi determinado pela oxidação por permanganato de potássio e titulação iodométrica com tiossulfato de sódio, seguindo-se metodologia padrão (TAPPPI, T-230 om-82. 1982).

No laboratório de celulose e papel do Departamento de Recursos Florestais da FCA/UNESP, foram realizados os procedimentos necessários para a formação dos corpos de prova que foram, segundo metodologia exposta por Barrotti e Bergman (1988), utilizados para as análises físico-mecânicas. Foram realizadas análises de permeância ao ar, gramatura, espessura, volume específico, resistência e índice de tração, resistência e índice de rasgo e resistência ao arrebentamento.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A avaliação físico-química do caule da mandioca foi realizada com as fibras antes do processamento de polpação Kraft (cavacos) e depois do processamento (fibras). As análises de FDN (fibra detergente neutro) e FDA (fibra detergente ácido) para determinação da proporção

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de fibras nas hastes das plantas da mandioca, de lignina e de celulose e os resultados estão expressos na Tabela 1.

Tabela 1 - Resultados das análises físico-químicas das fibras antes e após a polpação. TRATAMENTO RESULTADOS DAS FIBRAS _______________________________________________________________

FDN FDA FT LI CE HE MM MS NK _______________________________________________________________ Cavacos 77,05 60,38 45,07 28,47 40,06 16,67 3,29 89,85 ------ Fibras 87,89 74,95 57,50 45,55 52,65 12,94 1,66 90,55 61,75 Legenda: FDN= % fibra em detergente neutro,FDA: % fibra em detergente ácido, FT: % fibras totais, LI*: % lignina (usado para comparação com o número kappa), CE: % celulose, HE: % hemicelulose, MM: % matéria mineral, MS: % matéria seca, NK: número kappa.

Pelos resultados obtidos, expressos na Tabela 1, observa-se que a quantidade de fibras antes da polpação era menor, resultando em 45,07% e após a polpação o resultado foi de 57,50%.

Foram realizadas as análises físico-mecânicas nos corpos de prova do papel do caule da mandioca e na Tabela 2 estão expressos os valores médios dos testes.

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Tabela 2 - Valores médios dos testes físico-mecânicos aplicados em folhas de papel obtidos da polpa do caule da mandioca. Amostra gramatura espessura permeância ao PEA IR IT IA

(g/m²) (µm) ar (s/300cm³) (g/cm³) (mN.m2/g) (Nm/g) (kPa.m²/g)

1 51,72 147,0 27,9 0,147 8,84 35,38 1,59

2 50,05 109,4 24,72 0,109 9,13 59,10 2,67

3 49,91 95,6 65,14 0,095 9,16 80,54 2,62

4 49,44 78,4 - 0,078 9,25 88,10 3,48

Legenda: PEA: peso específico aparente; IR: índice de rasgo; IT: índice de tração; IA: índice de arrebentamento.

CONCLUSÕES As condições experimentais foram adequadas, viabilizando

tecnicamente a utilização do resíduo agronômico do caule da mandioca como matéria-prima na produção de polpa celulósica pelo processo Kraft de polpação, para a fabricação de papéis especiais como recurso alternativo para a comunicação visual.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ASSUNPÇÃO, R. M. V.; PINHO, M. R. R. ; CAHEN R.; PHILIPP, P. P. Polpação química. In: PHILIPP, P. & D'ALMEIDA, M.L.O. Celulose e papel: tecnologia de fabricação da pasta celulósica. 1988, São Paulo: SENAI/IPT, p. 169. ATCHINSON, J. E. New developments in non-wood plant fiber pulping: a global perspective. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON WOOD AND PULPING CHEMISTRY, Raleigh. Atlanta: TAPPI, 1989. 457p. ATCHINSON, J. E., McGOVERN, J. N. History of paper and the importance of non-wood plant fibers. In: PULP AND PAPER MANUFACTURE: SECONDARY FIBERS AND NON-WOOD PULPING, Montreal: 1987. CPPA/TAPPI. p. 1. 13. BARROTI, S. L. B.,; BERGMAN, S. Propriedades do papel e ensaios sua avaliação. In: D'Almeida M. L. O. (Coord.) Celulose e papel: tecnologia de fabricação do papel. 2 ed. São Paulo: IPT. 1988.

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HORIMOTO, L.K. Modificação química em amidos de tuberosas tropicais para utilização em processo de fabricação de papéis. Botucatu: Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP, 2006. SAITO, I. M. Produção de hidrolisados a partir de resíduo da industrialização da mandioca submetido a pré-tratamento hidrotérmico. 2005. 96p. Tese de Doutorado – Faculdade de Ciências Agronômicas, UNESP. Botucatu. SMOOK, A. Gary. Handbook for pulp & paper technologists. Vancouver. Angus Wilde Publications Inc., 1999. 83p.

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CONCENTRAÇÃO DE AMIDO RESISTENTE EM AMIDOS DE MANDIOCA DE DUAS VARIEDADES MODIFICADOS

HIDROTERMICAMENTE. Tânia Priscila Lúcio da SILVA 1, Cláudio CABELLO 2

RESUMO: O amido resistente é aquele que resiste à hidrólise

enzimática, e apresentar a característica de não ser absorvido/ digerido no intestino delgado de indivíduos saudáveis, podendo ser fermentado no intestino grosso. As amostras de amidos extraídos de duas variedades de mandioca foram submetidas a dois tipos de tratamentos hidrotérmicos sendo que cada fécula recebeu diferentes temperaturas, tempo e umidade. Estes tratamentos rearranjam a estrutura molecular dos amidos e podem afetar a concentração de amidos resistentes. As análises de amido de resistente foram feitas seguindo a metodologia de Goni (1996). Os resultados obtidos indicaram um aumento na concentração de amidos resistentes, sendo que os tratamentos denominados calor/ umidade tiveram resultados positivos. Palavras-chaves: amido, modificação, amido resistente. SUMMARY: The resistant starch is one that resists the enzymatic hydrolysis, and presents the characteristic of not being absorbed / digested in the small intestine of healthy subjects, can be fermented in the large bowel. Samples of starch extracted from two varieties of cassava have been subjected to two types of hydrothermal treatment starch and each received different temperatures, humidity and time. These treatments rearrange the molecular structure of starches and can affect the concentration of resistant starches. The analyses of the resistant starch were made following the methodology of Goni (1996). The results indicate an increase in concentration of resistant starches, and the treatments called heat / humidity had positive results. Keywords: starch, modified, resistant starch. _____________________________________________________ 1 Mestranda em Energia na Agricultura, FCA/UNESP Botucatu/SP, taniapls@fca.unesp.br 2 Orientador Prof. Dr. CERAT/UNESP, Botucatu/SP dircerat@fca.unesp.br

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INTRODUÇÃO

O amido é um carboidrato composto de dois biopolímeros de grande peso molecular, a amilose e amilopectina que são facilmente hidrolisadas no trato gastrintestinal na forma de carboidratos de baixo peso molecular (Asp NG, 1995). De acordo com Jacobs e Delcour (1998), tratamentos com água e temperatura, denominados tratamentos hidrotérmicos, repercutem em modificações em suas estruturas moleculares que afetam as propriedades funcionais inclusive na resistência à ação de enzimas presentes no trato digestivo alto e desta forma aumentando a concentração de amidos resistentes.

O amido resistente é aquele que resiste à hidrólise enzimática, e pode ser definido como aquele que não é absorvido/ digerido no intestino delgado de indivíduos saudáveis, podendo ser fermentado no intestino grosso. O amido resistente tem um efeito benéfico na redução dos fatores de risco envolvidos na etiologia do câncer de cólon e desenvolvimento de adenomas (TOOPING & CLIFTON, 2001; FERREIRA, 2003; CAMBRODON E MARTIN-CARRON, 2001). O objetivo deste estudo foi verificar se quando modificamos hidrotérmicamente os amidos de mandioca há o aumento da concentração de amido resistente.

MATERIAIS E MÉTODOS

Para a pesquisa foram utilizados os amidos de mandioca da variedade Fécula Branca e IAC 576/70 com 18 meses. As mandiocas foram extraídas no Laboratório de Processamento de Matérias-Primas do CERAT/ UNESP em Botucatu, a partir de raízes recém coletadas em cultivos próprios. As amostras de amido foram submetidas a dois processos hidrotérmicos;

a) anelamento – onde três amostras de 300g de fécula (peso seco), receberam 600g de água destilada e foram estocadas em estufa a 50ºC por um período de 12,24 e 36h respectivamente.

b) calor/umidade – sendo que três amostras de 300g de fécula (peso seco) receberam água destilada de modo que a umidade final fosse 18,22 e 26% respectivamente, estocadas em estufa a 100ºC por um período de 24h.

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Todas as féculas foram secadas em estufa a 35ºC por um período de 24h, logo depois foram passadas pelo moinho de faca para pulverização. Foram denominadas FB testemunha, FB 12h, FB 24h e FB 36h no tratamento de anelamento e FB 18%, FB 22% e FB 26% no tratamento de calor/ umidade. Semelhantemente com relação à variedade IAC 576/70 foi aplicado o mesmo sistema de identificação das amostras.

Para a análise do conteúdo de amidos resistentes nas féculas de mandioca será utilizada a metodologia proposta por Goni et al (1996), onde as condições fisiológicas gastrointestinais são simuladas.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Abaixo estão os resultados obtidos na análise de Amido Resistente:

Gráfico 1. Porcentagem de Amido Resistente nos amidos da variedade Fécula Branca.

10,614,42

24,1421,68

28,23

37,43

31,85

0

5

10

15

20

25

30

35

40

FB FB 12h FB 24h FB 36h FB 18% FB 22% FB 26%

Tratamentos

%A

R

Visualizando o gráfico acima, pode-se verificar que quando o

amido é modificado existe o aumento de amidos que resistiram à hidrólise enzimática, ou seja, a porcentagem de amido resistente aumentou.

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Também observa-se que a partir da modificação das amostras com excesso de água com 24 horas na estufa houve um aumento considerável da porcentagem de amido resistente, mas os que tiveram maior mudança dos amidos resistentes foram aqueles modificados com calor/umidade, principalmente os amidos com 22 e 26% de umidade.

Gráfico 2. Porcentagem de Amido Resistente nos amidos da variedade IAC 576/70.

21,5

13,71 15,31

23,8

30,26

15,84

25,13

0

5

10

15

20

25

30

35

IAC576/70

IAC576/70(12h)

IAC576/70(24h)

IAC576/70(36h)

IAC576/70(18%)

IAC576/70(22%)

IAC576/70(26%)

Tratamentos

% A

R

Os amidos da variedade de mandioca IAC 576/70 tiveram um

comportamento oscilante em relação às modificações realizadas, pois como podemos analisar os amidos que tiveram maior resistência a hidrólise enzimática foram os sem tratamento, com 36 horas na estufa e com o 18 e 26% de umidade, diferente do comportamento dos amidos de mandioca da variedade Fécula Branca. O comportamento das variedades analisadas foi inverso no anelamento dos amidos sem tratamento em relação ao tratado após 12 horas.

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CONCLUSÃO Verificando os resultados obtidos, podemos concluir que os

amidos que tiveram uma maior modificação em relação ao aumento de amido resistente foram os amidos modificados por calor/umidade, onde a quantidade de água é pequena e com temperatura alta. Isso deve ser devido à retrogradação dos grânulos de amido que tiveram uma melhor reorgazinação e assim dificultou a hidrólise enzimática.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Asp NG. Classification and methodology of food carboydrates as related to nutricional effects. Am J Clin Nutr 1995;61 (Suppl):930S-7S. [Medline]

CAMBRODON,I.G. MARTIN-CARRON, N. Fermetación colónica de fibra dietética y almidón resistente. In: LAJOLO, F.M. SAURA-CALXTO, F. PENNA,E.W. MENEZES,E.W. Fibra dietética en Iberoamérica tecnologia y salud-obtención, caracterización, efecto fisiologico y aplicación en alimentos. (JACOBS & DELCOUR, 1998). Varela. São Paulo, 2001. 469p. FERREIRA, C.L.L.F. Prebióticos e Probióticos: atualização e prospecção. Suprema Gráfica e Editora. Viçosa, 2003.

GONI, I. GARCIA-ALONSO, A.SAURA-CALIXTO, F. A starch hydrolysis procedure to estimate glycemic index. Nutrition Research, Tarrytown, v. 17, p. 427-437,1997. JACOBS, H. DELCOUR, J.A. Hydrotermal Modifications of Granular Starch, with Retention of the Granular Structure: A Review. Journal of Agricultural and Food Chemistry. vol 46. n. 8, 1998.

TOPPING, D.L. CLIFTON, P.M. Short-chain fatty acids and human colonic function: roles of resistant starch and nonstarch polysaccharides. Physiological Reviews, v.81, n.3, p.1031-1064, 2001.

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CONDIÇÕES OPERACIONAIS PARA FERMENTAÇÃO DE HIDROLISADO DE MANDIOCA

Irene MIuki SAITO1, Cláudio CABELLO2

RESUMO: Este trabalho teve por objetivo obter melhores parâmetros operacionais para o processo de fermentação de hidrolisado de mandioca com fibra e filtrado relacionando tempo de uso das leveduras Saccharomyces cereviase onde foram utilizados três dias no máximo e concentração etanólica obtendo um rendimento de 8,0%. Palavras-chave: mandioca, fermentação, etanol ABSTRACT: This work had for objective to get better operational parameters for the process of fermentation of hydrolysate of cassava with fiber and filtered relating time of use of where three days in the maximum had been used of fermented by Saccharomyces cereviase and, ethanol concentration getting an yield of 8,0% concentration. Word-key: cassava, fermentation, ethanol

INTRODUÇÃO A mandioca é uma espécie de origem latino-americana e sua

produção está voltada para o consumo humano. Devido à sua adaptabilidade, é uma planta extremamente cultivada em áreas onde outras espécies amiláceas que não se desenvolvem com a mesma desenvoltura.

O consumo de energia aumenta a cada século juntamente com a indústria a o aumento da população. O petróleo é um dos recursos de maior demanda no mundo, porém, suas reservas estão em decline. Por causa disso a economia de muitos países dependentes do petróleo possui grande interesse em explorar energias alternativas. O etanol vem sendo uma dessas energias alternativas através da fermentação de açúcares. (SUN et. al., 2002)

Os amidos são convertidos a açúcares simples pela ação das enzimas amilolíticas que requerem menores consumos de energia em relação aos processos de hidrólise utilizado em catálise ácida.

1 Pós doutoranda – CERAT/UNESP, Botucatu-SP, imsaito@fca.unesp.br 2 Coordenador/diretor – CERAT/UNESP, Botucatu-SP, seccerat@fca.unesp.br

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Processos de hidrólise utilizando enzimas amilolíticas aplicadas a polpas de mandioca apresentam-se como substrato de elevada concentração de açúcares para utilização como substrato de fermentação alcoólica.

MATERIAL E MÉTODOS

As amostras de polpa de mandioca foram produzidas pela desintegração em sevadeira existente no laboratório de Processo do CERAT com a adição de 20% de água.

Amostras de 18 Kg de polpa foi submetida a hidrólise enzimática em reator agitado sendo a primeira etapa de dextrinização num tempo de 2 horas, 50 rpm, 90°C, pH 6,0 e 5,5 mL de α-amilase. A segunda etapa de sacarificação foi realizada num tempo de 12 horas, 50 rpm, 60°C, pH 4,5 e 4,5 mL de amiloglucosidase.

Os ensaios de fermentação foram realizados em 2 tipos de hidrolisados: com polpa e filtrado sem polpa.

As contagens de levedura foram feitas em câmara de Neubauer conforme Métodos de Contagem da População (COOPERSUCAR 1987). A determinação de glicose foi feita através do método enzimático de glicose oxidase, kit adquirido pela LABORLAB elaborado por Frinder (1969) e Henry (1974). As concentrações de sólidos solúveis nas amostras de hidrolisados foram determinados em refratômetro ATAGO, modelo N-1E. com faixa de leitura de 0-32% Brix e os pH das amostras foram determinados em pH-metro Chemcadet modelo 5948-50 ou com papel indicador.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A porcentagem da glicose do hidrolisado é resultado da transformação do amido em açúcares menores pela ação das enzimas; a fermentação foi feita com fermento em pó no primeiro dia (1 e 4) e no segundo e terceiro dia com pé-de-cuba.

Pela tabela 1 foi observado a sensível diferente entre os processos feito com fibra ( processos 1 a 3) e sem fibra (processos 4 a 6) onde obtivera um comportamento semelhante por serem hidrolisados produzidos diretamente da mandioca diminuindo assim a possível contaminação observado no gráfico 1.

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Através do uso diário houve-se a diluição natural do número de leveduras e também, com a ação de outros microorganismos que provocaram a diminuição da concentração do etanol provocando um número insuficiente para transformar por total a glicose em etanol. Sendo assim que o tempo ideal para o uso do pé-de-cuba seria de 3 dias de acordo com o gráfico 2.

Tabela 1: Resultados dos processos de fermentação.

Onde: Levedura em pó com concentração de 2,5 % em relação a massa do hidrolisado; hf: hidrolisado com fibra produzido de mandioca sem ser filtrado; hm: hidrolisado produzido de mandioca sem fibra.

1 ,0 1 ,5 2 ,0 2 ,5 3 ,07 ,4

7 ,6

7 ,8

8 ,0

8 ,2

8 ,4

8 ,6

Con

c. d

e et

anol

T e m p o e m d ia s

c o m f ib ras e m f ib ra

FINAL N° Proc BRIX GLIC. pH tt(H) %C.Et. N° LEV.

1(hf) 8,0 0,12 4,5 22:00 8,5 1,6x108

2(hf) 5,0 0,12 4,5 24:00 8,5 3,0x107

3(hf) 5,0 0,5 4,5 24:00 7,6 1,8x107

4(hm) 6,0 0,06 4,5 24:00 8,0 1,0x108 5(hm) 5,0 0,12 4,5 24:00 8,0 4,6x107 6(hm) 5,0 0,4 4,5 23:00 7,5 1,9x107

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Gráfico 1: Relação da concentração de etanol com o tempo de hidrolisados com fibra e filtrado (sem

fibra).

1 2 3 4 5 6

0

2

4

6

8

10

12

Conc. etanol

Conc. glicose

Con

c. G

licos

e/et

anol

Tempo (Dias)

Gráfico 2: Relação da concentração da glicose em função do tempo (curva crescente) e relação da concentração do etanol em função do tempo (curva decrescente) sendo a concentração de fermento de 2,5%.

CONCLUSÕES

O hidrolisado de mandioca preparado com fibras produziu melhor concentração de etanol pelo aproveitamento total do material isto é, sem perda na filtração e pela rapidez de uso que não permite a possível contaminação do hidrolisado.

O tempo ideal de uso das leveduras em pé-de-cuba foram de três dias necessitando de acréscimo após esse tempo.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS COPERSUCAR. Fermentação. São Paulo: Copersucar, 1987a. 434 p. HENRY, R. J.;CANNON, D. C.; WINKELMAN, J. Clinical

Chemistry Principies and Techniques. 2 ed. Harper and Row Publishers Inc. N.Y. p. 128, 1974.

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SUN, Y.; CHENG, J. Hydrolysis of lignocellulosic materials for ethanol production: a review. Bioresource Technology, v. 83, p. 1-11, 2002.

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CONTROLE DO PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE BIOETANOL A PARTIR DE MANDIOCA E AMIDOS DE CEREAIS

Vantuir Baptista PEREIRA JR.1, Cláudio CABELLO2

RESUMO: Este trabalho teve por objetivo construir um fluxograma de processo visando a automação de uma instalação piloto para fabricação de bioetanol a partir de mandioca e amidos de cereais. Foram avaliados também o consumo de vapor, a perda de calor pelas paredes dos tanques e o tamanho dos principais trocadores de calor. Palavras-chave: fabricação de bioetanol, controle de processo, automação, mandioca e amidos de cereais. ABSTRACT: The objective of this work was to build a process flow diagram, viewing the automation of a bio-ethanol pilot plant from cassava and cereal starches. It was also evaluated the steam consumption, the heat losses through the walls of the tanks and the main heat exchangers size. Keywords: bioethanol fabrication, process control, automation, cassava and cereal starches

INTRODUÇÃO A falta de investimentos em tecnologia na fabricação de etanol a

partir de mandioca é um dos fatores negativos para o desenvolvimento do setor. Segundo a Revista ABAM (2006), são necessários investimentos em pesquisas que estejam diretamente ligadas ao desenvolvimento de tecnologias, recursos em desenvolvimento da produção agrícola, otimização dos processos de produção de etanol e valorização das características positivas deste produto.

A concepção e construção de uma planta piloto de fabricação de bioetanol a partir de mandioca e de amidos de cereais representa um desafio técnico-científico, pois permitirá desenvolver e adaptar o uso de tecnologias avançadas sob a ótica de controle, automação e domínio sobre os bio-processos envolvidos. Será útil também na capacitação e desenvolvimento de pessoas, cujas habilidades serão imprescindíveis frente ao inevitável crescimento do setor.

1 Doutorando em Agronomia: Energia na Agricultura FCA-UNESP, vantuir@fca.unesp.br 2 Orientador Prof. Dr. – CERAT/UNESP, Botucatu-SP, diretoria@cerat.unesp.br

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Quanto às tecnologias de controle, a ótima performance dos bio-processos não pode ser obtida sem o conhecimento e uso de técnicas e algoritmos de controle. Segundo Costa (1999), um dos problemas mais severos no controle e otimização de bio-processos é a construção de um modelo confiável associado ao alto índice de não linearidade existente. Meleiro (2005) afirma que nos últimos anos os algoritmos de modelos preditivos tem sido largamente utilizados nos processos industriais. Segundo Henson (1998), estes algoritmos tem apresentado sucesso e têm sido incorporados diretamente nos projetos de automação e controle. Segundo Meleiro (2005), a maioria das aplicações de algoritmos de modelos preditivos de controle são aplicações de FFN (Feed Forward Network) e que a estrutura de FLN (Functional Link Network) não tem sido muito explorada.

MATERIAL E MÉTODOS

Através de catálogos técnicos, consultas a fabricantes, visitas técnicas e participação em feiras específicas, foram definidos os tipos de equipamentos, grandezas dimensionais e lógica de funcionamento para permitir a construção de um fluxograma de processo e controle de uma planta piloto de fabricação de bio-etanol a partir de mandioca e amidos de cereais.

Foram calculados o consumo de vapor nas operações de aquecimento, manutenção de temperatura e limpeza, perda de calor pelas paredes dos tanques e características dos principais trocadores de calor. As metodologias de cálculo, os coeficientes e constantes (coeficientes de transmissão, coeficientes de película e constante de Stefan Boltzmann) foram adotados conforme Holman (1983) e Trevisan (1980). Os valores de temperatura e tempo adotados como parâmetros de processo para realizar os cálculos foram:

Temperatura do jet-cooker - 100 ºC Temperatura e tempo de dextrinização – 95 ºC, 2horas. Temperatura e tempo de sacarificação – 60 ºC, 24 horas. Temperatura e tempo de fermentação – 30 ºC, 6 horas. A quantidade de mandioca processada é de 1000 kg/h, o volume

de bioetanol obtido é de 166 l/h e o consumo de vapor previsto na destilação é de 2,5 kgv/l (vapor a 6,0 bar).

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RESULTADOS E DISCUSSÃO O fluxograma obtido contempla resumidadmente 8 estações

de controle: 1) Processamento de matéria prima, 2) Polpação, 3) Dextrinização, 4) Sacarificação, 5) Preparação de Levedura, 6) Fermentação, 7) Destilação e 8) Re-aproveitamento de águas e controle de efluentes, conforme figura 1. Foram considerados na definição das operações unitárias do processo:

- Utilização de uma centrífuga para separação dos sólidos presentes no material sacarificado e outra para extração e re-aproveitamento da levedura.

- Instalação de trocadores de calor entre as etapas de dextrinização e sacarificação para o máximo aproveitamento de energia térmica.

- Instalação de trocador de calor entre a sacarificação e a fermentação, re-utilizando-se a água quente na etapa de polpação.

- Utilização de isolamento térmico nos tanques de polpa, dextrinização e sacrificação evitando a perda de calor.

- Utilização de vapor para limpeza e assepsia de tubulações e interior de tanques no sentido de minimizar os problemas de contaminação.

- Re-aproveitamento da flegmassa para promover aquecimento e manutenção de temperatura em pontos do processo, reduzindo consumo de vapor.

- Instalação de malhas de controle de temperatura na fermentação, buscando a máxima performance das leveduras.

- Instalação de medidores de vazão de água para permitir o controle do consumo.

- Instalação de válvula de controle de injeção de água de diluição no tanque de polpa, controlada pelo sinal de corrente do motor da sevadeira.

- Re-aproveitamento do calor gerado na fermentação através da re-utilização da água de refrigeração e manutenção da temperatura

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das dornas de fermentação (este é o ponto onde podem ser utilizados os algoritmos de modelos preditivos de controle – FFN).

- Utilização de sistema de separação de sólidos na área de lavagem de matéria prima, o que proporcionará redução do consumo de água, redução da possibilidade de entrada de contaminantes e aumento da vida útil dos componentes devido a abrasão.

- Utilização de válvulas de enchimento e dreno dotadas de dispositivo elétrico de abertura e fechamento (on-off) cujos solenóides serão comandados em função da receita e seus respectivos parâmetros, conforme programação introduzida no CLP (Controlador Lógico Programável) e no software supervisório.

- Re-aproveitamento dos gases de combustão da caldeira para utilização na secagem do material sólido separado no processo.

- Construção de uma cabine de controle centralizado de operações.

Para atendimento destas condições o sistema configurado possui 98 entradas digitais, 27 entradas analógicas, 171 saídas digitais e 10 saídas analógicas, totalizando 306 pontos. São 41 motores elétricos, 41 válvulas solenóides, 10 válvulas de controle PID, 9 inversores de frequência, 80 lâmpadas de sinalização no campo, 30 sensores de nível, 60 botões de campo, 8 botões de emergência, 23 termo-resistências, 2 medidores de vazão, 2 medidores de corrente e 1 sirene de sinalização.

Os trocadores de calor utilizados após os tanques de dextrinização e para resfriamento do material sacarificado têm respectivamente 4,9 m2 e 68,0 m2 (coeficiente global de troca = 1000 kcal/h.m2.ºC)

A perda total de calor pelas paredes dos tanques de dextrinização e sacarificação são respectivamente 37.530,0 kcal/h e 30.016,0 kcal/h, o que justifica o isolamento térmico dos tanques e representa uma economia de 110,0 kgv/h. O consumo total de vapor foi calculado em 503 kg/h (vapor saturado a 6,0 bar).

36

CONCLUSÕES As simulações realizadas permitiram concluir que o sistema

proposto será capaz de controlar todo o processo, assim como registrar seu funcionamento, que será posteriormente analisado, buscando a otimização das diversas estações de trabalho.

37

1

2

3

4

5

6

7

8

38

Figura 1

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

COSTA, A. C. A hybrid neural network for the optimization of fed-batch fermentations, Brazilian journal of chemical enginnering,v.16, n.1, 1999. HENSON, M.A. Non linear model predictive control: current status and future directions, Comp. chemical engineering, 23, p.187-202, 1998. HOLMAN, J.P. Transferência de calor, Mc Graw Hill, 1983, p.184-547. MELEIRO, L.A.C.; COSTA, A.C., & MACIEL FILHO , R. Non linear multivariable predictive control of an alcoholic fermentation process using functional link networks, Brazilian archives of biology and technology, Vol 48, special n., 2005, p.7-18. REVISTA ABAM: Publicada em 19/07/2006, ano IV, n.13, jan-mar 2006. TREVISAN, W. Manual Termotécnico, IBEC, Instituto Brasileiro de Edições Científicas, 1980, São Paulo, p.61-105

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DESENVOLVIMENTO DE FARINHAS DE MANDIOCA INSTANTÂNEAS POR PROCESSO DE EXTRUSÃO

TERMOPLÁSTICA: INFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DE CASEÍNA E PARÃMETROS DE PROCESSO NAS PROPRIEDADES

VISCOAMILOGRÁFICAS Beatriz Helena B. LUSTOSA1 , Magali LEONEL2, Martha Maria MICHAN3 RESUMO: O interesse da indústria de alimentos por produtos desenvolvidos a partir de farinhas acrescidas de proteína, não se deve somente às suas características nutricionais, senão também às suas propriedades funcionais e reológicas, as quais definem as suas aplicações comerciais. Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de parâmetros operacionais do processo de extrusão sobre as propriedades de pasta de misturas de farinha de mandioca e caseína. Os resultados obtidos mostraram efeito significativo do teor de proteína nas misturas sobre todas as propriedades (viscosidade a frio, pico de viscosidade, quebra de viscosidade, viscosidade final e tendência a retrogradação), com os menores valores obtidos na condição de maior teor protéico (9,5%). A temperatura de extrusão e a umidade das misturas também exerceram influência significativa sobre a viscosidade inicial e pico de viscosidade nas condições intermediárias de proteína (6%). Palavras chave: amido, proteína, viscosidade, extrusão ABSTRACT: The interest of the food industry for products developed from flours with high level of protein should not be only to their nutritional

1 Aluna de graduação em Nutrição, Instituto de Biociências/UNESP, Botucatu-SP. Bolsista FAPESP. 2 Pesquisadora, CERAT/UNESP, Botucatu-SP. E-mail:mleonel@fca.unesp.br 3 Professora, Depto. Bioestatística, Instituto de Biociências/UNESP, Botucatu-SP.

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and rheological characteristics, but also to their functional properties, which define its commercial applications. This work had as objetive to evaluate the effect of operational parameters of the extrusion process on the viscoamilography properties of the mixtures of cassava flour and casein. The results showed significant effect of the protein content in mixtures on all properties analyzed (initial viscosity, viscosity peak, breakdown, final viscosity and retrogradation tendency) with smaller values obtained in the condition of higher protein content (9,5%). The temperature and humidity of extrusion of mixtures also exerted significant influence on the initial viscosity and peak viscosity conditions intermediate of protein (6%). Key-words: starch, protein, viscosity, extrusion

INTRODUÇÃO A farinha de mandioca é uma rica fonte de carboidrato, contendo proteína de baixo valor biológico, por ser limitante em aminoácidos essenciais. O enriquecimento de produtos convencionais, largamente disponíveis e de boa aceitação pela população, com ingredientes de elevado valor nutritivo, é o caminho mais curto, e, mais econômico para se oferecer à população alimentos nutritivos a um custo competitivo com seus similares no mercado. As proteínas do leite compreendem duas frações: as caseínas, que se apresentam principalmente no estado de partículas coloidais, (micelas) e as proteínas do soro, que estão em solução (DAVIAN et al. 2000; GAUCHERON et al. 2000).

Com o avanço de tecnologias para o desenvolvimento de novos produtos alimentícios, a possibilidade de introduzir farinhas diferenciadas, como as farinhas de mandioca instantâneas com elevado teor protéico, aparece como uma alternativa de grande interesse para as indústrias processadoras dessa raiz. A tecnologia de extrusão, nos últimos tempos, tem se tornado um dos principais processos no desenvolvimento de produtos alimentícios. A extrusão é um processo que combina várias operações unitárias, incluindo mistura, cozimento, amassamento, cisalhamento, formação e moldagem. Os extrusores são classificados de acordo com

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o método de operação (a frio ou de cozimento) e construção (extrusores de rosca única ou dupla). Diante da importância da farinha de mandioca na alimentação de muitos brasileiros e da possibilidade do uso da extrusão na produção de farinhas instantâneas de mandioca enriquecidas com proteína, este projeto teve por objetivo avaliar o efeito das condições operacionais do processo sobre as propriedades viscoamilográficas de misturas de farinha de mandioca e caseína.

MATERIAL E MÉTODOS A extrusão foi efetuada em uma linha completa de extrusão

IMBRA RX da Imbramaq S/A. O processo de extrusão seguiu o delineamento ‘central composto rotacional’ para três fatores, segundo Cochran & Cox (1957), com um total de 20 tratamentos (Tabela 1).

Tabela 1 - Parâmetros variáveis do processo de extrusão

Níveis Variáveis independentes Axiais Codificados P T U

- α -1,682 2,5 65 14,5 -1 4 80 16 0 6 100 18 +1 8 120 20

+ α +1,682 9,5 135 21,5 P: proteína (%); T: Temperatura de extrusão (ºC); U: Umidade das amostras (%).

Para a avaliação das propriedades de pasta da farinha de mandioca crua e após os tratamentos de extrusão foi utilizado o Rapid Visco Analyser (RVA), na concentração de 2,5g de farinha/25 mL de água destilada, corrigida para a base de 14% de umidade (Newport Scientific, 1998).

Os parâmetros avaliados foram: viscosidade inicial (VI), pico de viscosidade (PV), quebra de viscosidade (QV), tendência a retrogradação (TR) e viscosidade final (VF).

RESULTADOS E DISCUSSÃO Segundo Franco et al. (2001) a viscosidade de pasta do amido,

avaliada em viscoamilógrafo, parece ser determinada por dois fatores: o

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grau de inchamento dos grânulos e a resistência desses à dissolução pelo calor ou a fragmentação pela agitação mecânica.

Os resultados obtidos mostraram uma variação de 5,08 a 45,75RVU para a viscosidade inicial das farinhas extrusadas, 4,83 a 49,25RVU para o pico de viscosidade, 3,51 a 41,33 RVU para a quebra de viscosidade, 2,08 a 78,54 RVU para a viscosidade final e 0,76 a 51,9 RVU para a tendência a retrogradação. A análise dos dados mostrou influência significativa do teor de proteína nas misturas de farinha de mandioca e caseína sobre todos os parâmetros de viscosidade analisados, sendo que os menores valores observados foram obtidos nas condições de 9,5% de proteína na mistura, 100ºC de temperatura de extrusão e 18% de umidade.

Segundo Silveira et al (1981), o amido é o principal componente responsável pela viscosidade em misturas de farinhas de arroz e soja e, com o aumento da soja nas misturas diminui o teor de amido e com isso a viscosidade. Outro fator importante é a diminuição da água disponível para a gelatinização do amido por sua interação com a proteína.

A viscosidade final é uma característica que em produtos extrusados vai depender das modificações que ocorrem nas estruturas do grânulo de amido e das moléculas durante o processamento (EL-DASH, 1982). Já a retrogradação do amido ocorre por efeito da recristalização das moléculas de amilose e amilopectina, decorrente do agrupamento das partes lineares das moléculas de amido através da formação de novas ligações de hidrogênio, resultando na formação de precipitados e/ou géis (GUTKOSKI et al., 1999).

Na condição de menor teor de proteína (2,5%), com a umidade e a temperatura de extrusão na condição intermediária (18% e 100ºC), obteve-se os maiores valores de viscosidade final e tendência a retrogradação, indicando menor degradação do amido.

Verificou-se também o efeito significativo da temperatura de extrusão sobre a viscosidade inicial e pico de viscosidade com os maiores valores observados nas temperaturas mais baixas. De acordo com Guha et al. (1998), se os tratamentos de extrusão não forem tão severos determinada porcentagem de grânulos de amido pode conservar parte da estrutura amilácea, apresentando um pico no perfil amilográfico, que significa amido não gelatinizado ou parcialmente gelatinizado.

43

CONCLUSÕES A partir dos resultados obtidos foi possível verificar o efeito significativo dos parâmetros de extrusão sobre as propriedades viscoamilográficas das farinhas de mandioca acrescidas de caseína, sendo que a porcentagem de proteína na mistura apresentou o efeito mais pronunciado seguida pela temperatura de extrusão e umidade na mistura. Menores teores de proteína levam á obtenção de produtos instantâneos com melhores características de pasta.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

COCHRAN, W.G.; COX, G.M. Experimental Designs. 2nd.ed. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1957, 611 p. DAVIAN C., FARNELART, M.H., PIERRE A., GOUDERANCHE H., MAUBOIS J.L. Rennet coagulation of skin milk and curd drainage: Effect of pH, casein concentration, ionic strengh and heat tretment. Le Lait. v.80, n.4, p.397-415, 2000. EL-DASH,A.A. Aplication and control of thermoplastic extrusion of cereals for food and industrial uses. In: POMERANZ,Y. & MUNCH,L. Eds. Cereals: a renewable resource, theory and practice. St. Paul, Minnesota, AACC, p.1-52, 1982. FRANCO, C. M. L.; DAIUTO, E. R.; DEMIATE, I. M.; CARVALHO, L. J. C. B.; LEONEL, M.; CEREDA, M. P.; VILPOUX, O. F.; SARMENTO, S. B. S. Propriedades gerais do amido. São Paulo: Fundação Cargil, 2001. v.1, p.224. (Cultura de Tuberosas Amiláceas Latino Americanas). GAUCHERON, F., LE GRAËT Y., BRIARD, V. Effect of sodium chloride addition on the mineral equilibrium of concentrated and acidified casein micelles. Milchwissenschaft. v.55, n.2, p.82-6, 2000. SILVEIRA, E.T.F.; TRAVAGLINI, D.A.; VITTI, P.; CAMPOS, S.D.S.; AGUIRRE, J.M.; FIGUEIREDO, I.B.; SHIROSE, I. Farinha composta de resíduo do extrato de soja e de arroz em mistura com trigo para uso em panificação. Boletim do Instituto de tecnologia de Alimentos, Campinas, v.18, n.4, p.543-561, 1981.

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DESTINAÇÃO FINAL DE EFLUENTES LÍQUIDOS DE FECULARIA TRATADOS EM BIODIGESTORES ANAERÓBIOS

Paulo H. Mendonça PINTO 1, Cláudio CABELLO 2

RESUMO: Um dos problemas enfrentados pelas empresas processadoras de mandioca é a destinação de seus efluentes líquidos, e neste sentido, a digestão anaeróbia constitui-se uma solução alternativa para o seu tratamento, que merece atenção especial a sua forma de implementação.

O objetivo do presente trabalho foi propor um método simples e de baixo custo para o tratamento e a destinação final dos efluentes líquidos de fecularias, utilizando biodigestores anaeróbios. Palavras-chave: Biodigestão anaeróbia, fertirrigação, manipueira. ABSTRACT: One of problems faced for the processing cassava companies is the destination of its wastewaters, and in this direction, the anaerobic digestion consists an alternative solution for its treatment, that deserves special attention its form of implementation The objective of the present work was to consider a simple method and of low cost for the treatment and the final destination of the wastewaters of cassava companies, using anaerobic reactors. Keywords: Anaerobic digestion, fertirrigation, wastewater of cassava.

INTRODUÇÃO Um dos sérios problemas ambientais da Terra como um todo é a

poluição dos recursos de água doce, principalmente se considerados os pequenos cursos d’água doce, onde acorrem os despejos dos resíduos líquidos de indústrias que utilizam raízes de mandioca como matéria-prima (FIORETTO, 1994).

Devido à elevada carga orgânica e de compostos poluentes

contidos nos efluentes líquidos de fecularias, mesmos que as concentrações sejam inferiores quando comparadas com as verificadas

1 – Mestrando em Energia na Agricultura, FCA/UNESP, Botucatu-SP, e-mail: pmendonca@fca.unesp.br 2 – Orientador Profº Dr CERAT/UNESP, Botucatu-SP, dircerat@fca.unesp.br

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na manipueira das farinheiras, o esgotamento dessa água residual pode trazer sérios problemas de poluição ambiental (SOBRINHO, 1975).

Na digestão anaeróbia de compostos orgânicos complexos como carboidratos, proteínas e lipídios são hidrolisados, fermentados e convertidos em materiais orgânicos mais simples, principalmente ácidos voláteis. No segundo estágio, ocorre a conversão de ácidos orgânicos em gás carbônico, hidrogênio, metano e gás carbônico (CHERNICHARO, 1997).

O objetivo do trabalho foi a avaliação da qualidade do efluente do sistema de tratamento da manipueira em reator anaeróbio, de modo a propor sua utilização em fertirrigação, lançamento em corpo receptor ou rede pública coletora de esgoto.

MATERIAIS E MÉTODOS Foi utilizado um modelo de bancada representado por um

biodigestor anaeróbio confeccionado em PVC, diâmetro de 30 cm e altura de 30 cm, e volume útil de 16,33 litros, em série com outro biodigestor anaeróbio de fluxo ascendente, confeccionado em aço inoxidável, com diâmetro de 30 cm e altura de 90 cm, com enchimento de anéis de PVC com 1 cm de comprimento e diâmetro de ½”, com volume útil de 49,00 litros. O conjunto foi alimentado por uma bomba peristáltica em conjunto com temporizador. O sistema piloto foi montado em uma unidade agroindustrial processadora de raiz de mandioca, que gerava resíduo líquido com elevada carga poluente (manipueira). A partida do reator anaeróbio foi realizada com inóculo de lodo coletado aleatoriamente de lagoa de tratamento de empresa processadora de mandioca. Foram adotados TRH de 1 dia para o reator acidogênico e de 3 dias para o reator metanogênico (SAMPAIO, 1996; RIBAS, 2003). O sistema operou com temperatura ambiente. Foram realizadas coletas de amostra do líquido em cada um dos reatores a cada 24 Horas, três vezes por semana e, analisados quanto à concentração de ácidos orgânicos totais e alcalinidade total, segundo Silva (1977), DQO (CETESB, 1985), pH (AOAC, 1975) e metais através de espectrofotometria de absorção atônica, segundo (APHA,1998). Os resultados obtidos foram comparados com a legislação através do Decreto Nº 8.468, de 8/9/1976, para lançamento em corpo receptor (Art.18) ou rede pública coletora de esgotos (Art.19-A). Para a caracterização do efluente para uso em fertirrigação, foram seguidas as

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especificações da FAO - Food and Agriculture Organization of the United Nations, citadas por Ayers & Westcot (1994), segundo recomendação de parecer técnico emitido pela CETESB.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Conforme apresentado na figura 1, após a estabilização dos

biodigestores, o reator acidogênico apresentou uma eficiência de acidificação média de 73%, semelhante ao obtido por Sampaio (1996). O sistema apresentou uma eficiência global de redução da matéria orgânica da ordem de 80%, que atende à legislação para lançamento do efluente tratado em corpo receptor ou sistema público de tratamento de esgotos.

Figura 1 – Gráfico de desempenho dos reatores Durante a condução do experimento, foram observadas

variações da temperatura de 22,5 a 34,6 ºC, do efluente do reator metanogênico, este fato pode ter causado uma redução na eficiência de remoção da carga orgânica (CHERNICHARO, 1997). O autor cita que a atividade bacteriana diminui 11% para cada 1ºC reduzido em biodigestores operados a temperaturas abaixo de 30ºC.

Os resultados preliminares da caracterização do efluente tratado, em comparação com as especificações da legislação encontram-se na tabela 1, onde se observa que, para os parâmetros monitorados, o efluente tratado atende aos propósitos deste experimento.

Tabela 1: Parâmetros legais para classificação de efluentes não domésticos

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13500

1000

1500

2000

2500

DESEMPENHO DO REATOR ACIDOGÊNICO

% a

cidi

ficaç

ão

Acidez entrada Acidez saída

Acid

ez (m

g C

aCO

3.L-1

Semanas

50

55

60

65

70

75

80

% Acidificação

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

11000

12000

13000EFICIÊNCIA DE REMOÇÃO DE DQO

DQO Entrada DQO Saída

DQ

O [m

g.L-1

]

Semana

10

20

30

40

50

60

70

80

90

% Redução de DQO

% R

eduç

ão D

QO

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Variáveis Decreto Nº 8.468 8/9/1976 FAO1 Efl. tratado Art 18 Art 19-B pH 5,0 – 9,0 6,0-10,0 - 6,5 Temperatura (ºC) < 40ºC < 40ºC - 33,5 Mat sedimentável [mg.L-1] 1,0 20,0 - 1,0 DBO5,20 [mg.L-1] ≥80% - - 1235,4 Arsênio [mg.L-1] 0,2 1,5 0,10 <0,05 Bário [mg.L-1] 5,0 - - na Berílio [mg.L-1] - - 0,10 na Boro [mg.L-1] 5,0 - - <0,05 Cádmio [mg.L-1] 0,2 1,5 0,01 na Chumbo [mg.L-1] 0,5 1,5 - 0,12 Cianetos [mg.L-1] 0,2 0,2 - 0,028 Cobalto [mg.L-1] - - 0,05 na Cobre [mg.L-1] 1,0 1,5 0,10 <0,05 Cromo hexav. [mg.L-1] 0,1 5,0 0,10 <0,04 Estanho [mg.L-1] 4,0 4,0 - na Fenol [mg.L-1] 0,5 5,0 - na Ferro solúvel [mg.L-1] 15,0 15,0 5,00 0,12 Fluoretos [mg.L-1] 10,0 10,0 1,00 naManganês [mg.L-1] 1,0 - 0,20 naMagnésio [mg.L-1] - - - 0,15 Mercúrio [mg.L-1] 0,1 1,5 - <0,001 Molibdênio [mg.L-1] - - 0,01 na Níquel [mg.L-1] 2,0 2,0 0,20 <0,04 Prata [mg.L-1] 0,02 1,5 - naSelênio [mg.L-1] 0,02 1,5 - naSulfatos [mg.L-1] - 1000 - 72,0 Sulfetos [mg.L-1] - 1,0 - naVanádio [mg.L-1] - - 0,10 naZinco [mg.L-1] 5,0 5,0 2,00 0,32

Legenda: na: não analisado; - dados não especificados. 1 FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations.

CONCLUSÃO

Os resultados indicam a eficiência do tratamento aplicado a este

tipo de efluente, podendo ser alternativa às outras tecnologias existentes.

Os demais parâmetros constantes na legislação serão avaliados e, com os dados completos da caracterização do efluente tratado será realizada uma consulta ao órgão responsável pela rede pública para o levantamento dos custos referentes à coleta e o tratamento, de modo a se avaliar o método mais viável.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS American Public Healt Association. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 20º Edição. Washington: Ed Washington (DC),1998.1085p. Ayers, RS; Westcot,D.W. Water Quality for Agriculture, 1994 (Reimpressão) – Disponível em<www.fao.org> , acessado em 30/10/2007. CHERNICHARO, C.A.L.Reatores anaeróbios Belo Horizonte, Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental – UFMG, 1997, v. 5. p. 13-77. FIORETO, R.A., Uso direto da manipueira em fertirrigação. In: Resíduo da industrialização de mandioca no Brasil, 1 ed. São Paulo Editora Paulicéia, 1994. p.51-80. RIBAS, M.M.F. Comparação da estabilização da manipueira com calcário e hidróxido de sódio na fase acidogênica da biodigestão anaeróbia e uso do biofertilizante.2003.84p. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Energia na Agricultura,) - Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista, Botucatu. SAMPAIO, B.M.L. Viabilidade do processo de tratamento anaeróbio de resíduos da industrialização da mandioca em sistemas de duas fases. 1996, 176f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Estadual de Maringá, Maringá. SOBRINHO, P.A. Autodepuração dos corpos d’água. In:____. Curso poluição das águas. São Paulo: CETESB/Abes/BNH, cap.8, p.6-9,1975.

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EFEITOS DA ADIÇÃO DE FÉCULA DE BIRI (Canna edulis) e CASEÍNA SOBRE AS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E

SENSORIAIS DE PÃO-DE-QUEIJOJosiane C. Martins1, Luciana Bronzi de Souza1, Magali Leonel2

RESUMO: O pão-de queijo é um produto de consumo crescente sendo comercializado em todo o país. O biri é uma tuberosa amilácea ainda pouco explorada no Brasil, mas já utilizada em outros países como fonte de amido para uso em biscoitos e macarrão. Neste trabalho buscou-se avaliar o efeito da inclusão de fécula de biri e caseína na formulação básica de pão-de-queijo sobre a densidade aparente, volume específico, componentes de cor e análise sensorial dos produtos obtidos. Foram testadas cinco formulações com quantidades variáveis de fécula de biri e caseína, com os demais ingredientes mantidos fixos. Os resultados obtidos mostraram que a formulação com 39g de fécula de biri, 26 g de caseína comercial e 140g de polvilho acrescidas de 105g de queijo meia cura, 105g de leite integral, 75g de óleo de soja, 11g de margarina e 6g de sal, apresentou boas características físicas, com o atributo gostei regularmente na análise sensorial.Palavras-chave: amido, proteína, pão-de-queijo, análise sensorial

ABSTRACT: The cheese bread is a product of growing consumption in Brasil. The Canna edulis is a starchy tuberous still little explored in Brazil, but it has been used in other countries as a source of starch for use in biscuits and pasta. This work had as purpose to evaluate the effect of inclusion of Canna edulis starch and casein in the basic formulation of cheese bread on the apparent density, specific volume, components of color and sensory analysis of the products obtained. Five formulations were tested with varying amounts of Canna edulis starch and casein. The other ingredients were fixed. The results showed that the formulation with 39g of Canna edulis starch, 26 g of commercial casein and 140g of sour cassava starch, added to 105g of cheese, 105g of milk, 75g of soybean oil, 11g of margarine and 6g of salt,

1 Alunas de graduação em Nutrição, Instituto de Biociências/UNESP, Botucatu-SP.2 Pesquisadora- CERAT/UNESP, Botucatu-SP. E-mail:mleonel@fca.unesp.br

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presented good physical characteristicas, with the attribute enjoyed regularly in sensory analysis.Key-words: starch, protein, cheese bread, sensory analysis

INTRODUÇÃOA expansão do pão de queijo para fora dos domínios

mineiros é relativamente recente se considerada sua origem secular. Desde que foi espalhada pelo País pelos próprios patrícios mineiros a iguaria foi muito mais longe e conquistou o paladar além da fronteira, sendo item de exportação.

O biri é uma planta perene, originária das regiões dos Andes peruanos. No Brasil o biri é encontrado apenas como planta ornamental, já na Colômbia é usado para a extração artesanal de amido que é valorizado no preparo de biscoitos.

As proteínas do leite compreendem duas frações: as caseínas, e as proteínas do soro (DAVIAN et al. 2000).Devido ao seu elevado valor nutritivo e excelente funcionalidade, aliados ao baixo custo de produção, a caseína se apresenta como ingrediente de primeira linha para o enriquecimento e produção de alimentos para fins específicos (FOX,1989).

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência do teor de fécula de biri e de caseína nas características físicas e sensoriais de pão-de-queijo.

MATERIAL E MÉTODOS Para produção dos pães-de-queijo, foram utilizados os

seguintes ingredientes: Polvilho azedo da marca YOKI (140g); leite integral da marca Gege (105g); óleo de soja da marca Cocamar (75g); Queijo minas meia cura da marca Promissão(105g); margarina da marca Delicia (11g); ovos da Granja São Jose (75g); sal da marca Cisne (6g) (Santos, 2006).

Foram preparadas cinco formulações com proporções variadas de fécula de biri e caseína comercial (Tabela 1)

Tabela 1- Quantidades em gramas de fécula de biri e caseína utilizadas em cada formulação.

FormulaçõesIngredientes

F1 F2 F3 F4 F5

Fécula de biri 39 45,5 52 58 0

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Caseína 26 19,5 13 6,5 0Inicialmente o leite, óleo, sal e a margarina foram

aquecidos ate fervura e despejados sobre a mistura de polvilho, fécula de biri e caseína, a qual foi previamente misturada. A massa quente foi trabalhada com as mãos até a obtenção de consistência homogênea. Após o resfriamento da massa, foram adicionados os ovos batidos, misturando-se para completa incorporação. Posteriormente, foi adicionado o queijo meia cura ralado, trabalhando a massa ate completa incorporação. Em seguida foi realizada a modelagem dos pães (25 g/pão). Os pães foram colocados em forma de alumínio e assados por 25 minutos em forno pré-aquecido a 180 ºC.

Três pães de cada tratamento antes de serem assadosforam separados para as analises de densidade aparente evolume especifico (FERREIRA, 2002).

A cor dos produtos foi avaliada em colorímetro Minolta CR-400. Os resultados foram expressos em valores L*, a* e b* (BORBA, 2005), onde os valores de L* (luminosidade ou brilho) variam do preto (0) ao branco (100), os valores do croma a* variam do verde (-60) ao vermelho (+60) e os valores do croma b* variam do azul ao amarelo, ou seja, de -60 a +60, respectivamente.

As cinco formulações de pão-de-queijo foram analisadas sensorialmente por 10 provadores não treinados, funcionários do CERAT. Foi utilizada uma ficha sensorial com escala hedônica de 9 pontos, sendo o extremo de valor igual a 1 correspondente ao termo hedônico desgostei extremamente e o de 9, atribuído ao termo gostei extremamente.Os atributos avaliados pelos provadores foram: aparência geral, aroma, textura e sabor.

RESULTADOS E DISCUSSÃOOs resultados obtidos para as análises de densidade

aparente e volume específico dos pães de queijo antes e após o forneamento nos diferentes tratamentos estão apresentados na Tabela 2. A análise estatística dos dados mostrou terem ocorrido diferenças significativas para estes parâmetros após os pães terem assado. Contudo, não foram observadas diferenças entre os tratamentos dentro da forma analisada (cru ou assado) para a densidade aparente e volume específico.

52

Tabela 2- Resultados médios da densidade aparente (g/mL) e volume específico (mL/g) das diferentes formulações de pão-de-queijo nas duas formas analisadas (cru e assado).Formulações DA VE

Cru Assado Cru AssadoF1 0,92aA 0,64aB 0,98aB 1,94aAF2 1,05aA 0,76aB 0,98aB 2,09aAF3 0,88aA 0,75aA 1,21aA 1,64aAF4 1,08aA 0,76aB 1,18aA 1,45aAF5 1,04aA 0,56aB 0,96aB 2,08aACV 27,56 20,08

* Médias seguidas da mesma letra minúscula na coluna não diferem entre si ao nível de 5%.** Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha não diferem entre si ao nível de 5%.

Os pães-de-queijo das formulações F1, F2, F4 e F5 foram os que apresentaram redução na densidade aparente após o forneamento, ou seja, ficaram mais leves. Já para o volume específico, que avalia o aumento de volume das massas após o forneamento, os melhores resultados foram observados nas formulações F1, F2 e F5. Portanto, para estes parâmetros as formulações com maior teor de caseína e, a que utilizou somente polvilho azedo, foram as que produziram produtos com características desejáveis.

A Tabela 3 mostra os resultados obtidos nas análises de cor dos produtos obtidos nas diferentes formulações.

Tabela 3- Resultados médios da análise de cor dos pães-de-queijo nas diferentes formulações.

L* a* b*Crosta Interior Crosta Interior Crosta Interior

F1 57,41 abB 65,33aA 6,68aA 2,63aB 22,93aA 26,9abAF2 53,37bB 64,1aA 8,26aA 2,74aB 20,27aA 22,83abAF3 55,51abB 63,7aA 8,24aA 2,64aB 19,97aB 25,83abAF4 59,33aB 62,84aA 4,08bA 2,62aA 20,21aB 24,77abAF5 56,4abB 67,17aA 7,97aA 2,64aB 18,47aB 30,12aACV 3,08 21,16 10,57

* Médias seguidas da mesma letra minúscula na coluna não diferem entre si ao nível de 5%.** Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha não diferem entre si ao nível de 5%.

53

A análise da luminosidade dos produtos mostrou que a crosta do pão-de-queijo da formulação F4 foi a mais clara, diferindo significativamente da crosta da F2 que foi a mais escura. Com relação ao interior não foram observadas diferenças entre os ensaios para este parâmetro de cor. Para o croma a* observou-se a presença de vermelho em todas as formulações, sendo esta mais acentuada na crosta. Já para o croma b*, a presença de amarelo foi acentuada em todas as formulações, ocorrendo diferenças significativas entre a crosta e o interior dos pães para as formulações F3, F4 e F5.

A análise sensorial dos produtos (Figura 1) mostrou que todas as formulações obtiveram avaliação positiva com médias superiores a 6 (gostei ligeiramente). A formulação F5 foi a que obteve melhor aceitação (média 8 = gostei muito), entretanto, as formulações F1 e F4 obtiveram médias que as classificam no atributo gostei regularmente.

Figura 1- Resultados médios obtidos no teste de aceitação dos pães-de-queijo, nas diferentes formulações, pela escala hedônica de 9 pontos.

CONCLUSÕESA partir dos resultados obtidos foi possível concluir que a

adição de fécula de biri e caseína promoveram alterações nas características dos pães-de-queijo, sendo que a formulação com adição de 39g de fécula de biri e 26 g de caseína apresentou boa aceitação sensorial e características físicas, ampliando assim a

6

6,5

7

7,5

8

8,5

F1 F2 F3 F4 F5

Formulações

Méd

ia

54

possibilidade de uso da fécula de biri como matéria-prima em produtos alimentícios com apelo nutricional.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASDAVIAN C., FARNELART, M.H., PIERRE A., GOUDERANCHE H., MAUBOIS J.L. Rennet coagulation of skin milk and curd drainage: Effect of pH, casein concentration, ionic strengh and heat tretment. Le Lait. v.80, n.4, p.397-415, 2000.

FERREIRA, S.M.R. Controle da Qualidade de Alguns Produtos. In: FERREIRA, S.M.R. Controle da qualidade em sistemas de alimentação coletiva I. São Paulo: Varela, 2002. cap. 6, p.49-150.

FOX, PF. The milk protein system. In: Fox PF, editor. Developments in dairy chemistry - 4. London: Elsevier; 1989. p.1-55.

MACHADO, A.V. Efeito do escaldamento nas propriedades tecnológicas da massa e do pão de queijo. Dissertação (Mestrado em Ciências dos Alimentos) – Universidade Federal de Lavras, 2001

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HIDROLISADOS DE AMIDOS RESIDUÁRIOS PRESENTES NOS FARELOS DE MANDIOCA EM DIFERENTES CICLOS VEGETATIVOS

Priscila Aparecida SUMAN1, Cláudio CABELLO2. RESUMO: Este trabalho teve por objetivo avaliar o processo de remoção de amidos residuários presentes em amostras de duas variedades de farelo de mandioca com ciclos vegetativos diferentes, utilizando o processo de hidrólise enzimática como alternativa de converter este amido em glicose transformando estes resíduos em substratos e combatendo a poluição. ABSTRACT: This work was for objective at evaluating the process of removal of starches residuários present in samples of two varieties of cassava bran with different vegetative cycles, using the enzymatic hydrolysis process as alternative to convert the starch into glucose turning these residues in substrates and combating pollution. Keyworks: cassava, bran, starches, hydrolysis.

INTRODUÇÃO O farelo de mandioca é um resíduo importante no processo de

extração da fécula, caracterizado como material fibroso da raiz, contendo amidos residuários, encapsulados nos amiloplastos e ligados à parede celular contendo parte do amido que não foi possível extrair no processamento (CEREDA, 2001).

Por ser um resíduo sólido produzido nas agroindústrias que extraem o seu amido (fecularias) e por conter alto teor de amido (60 a 70% em peso seco) e umidade faz com que este material se apresente como um problema durante a safra, devido às dificuldades de transporte e armazenamento. Por este motivo o resíduo é doado a fazendeiros para alimentação animal ou é descartado, causando problemas ao meio ambiente. No entanto a recuperação deste amido residual, por tratamento físico ou biológico tem sido objeto de estudos, visando à

1 Graduanda em Ciências Biológicas – Fira, Botucatu–SP, pribio@gmail.com 2 Prof. Dr – CERAT/UNESP, Botucatu, dircerat@fca.unesp.br

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melhoria dos processos, com o objetivo de agregar valor à matéria prima consumida (LEONEL, 2001; MIUKI, 2005).

No Brasil, as agroindústrias produtoras de fécula, estão entre as indústrias mais modernas entre as processadoras de raízes de mandioca. Essas indústrias extraem fécula que pode ser usada no preparo de inúmeros produtos. O destino da fécula varia em cada região de produção e as indústrias alimentícias representam o maior mercado com 69,0 % do consumo, seguidas pelas indústrias farmacêutica, de papel e celulose, química e têxtil. Desta forma, o aproveitamento dos resíduos gerados torna mais eficiente o processo de produção de fécula e tem obtido maior interesse das indústrias (LEONEL et al., 1998).

O presente trabalho tem por objetivo avaliar o processo de remoção de amidos residuários presentes em amostra de farelo de mandioca, de duas variedades para uso industrial.

2. MATERIAL E MÉTODOS Os cultivares de mandioca utilizados para o experimento, foram da

variedade Capora (T1 com 12 meses e T2 com 33 meses) e Fécula Branca (T3 com 12 meses e T4 com 33 meses), que foram coletadas diretamente no Campo Experimental do CERAT Fazenda Lageado – UNESP- Campus de Botucatu, São Paulo.

O farelo utilizado como matéria prima, foi caracterizado quanto as suas características físico-químicas: umidade, amido, pH, açúcares, (AOAC, 1980; SOMOGY, 1945).

Em todos os ensaios realizados, foi utilizado um reator com capacidade de 18 litros, onde foram colocados 3 kg de farelo de mandioca adicionando-se água até atingir uma umidade de 85% . Posteriormente foi adicionado ao material 2,0 ml da enzima (alfa amilase) Termamyl 120L acertando o pH em torno de 6,0 - 6,5 e temperatura de 90ºC, por 2 horas.

Após este período, a temperatura do reator foi resfriada a 60ºC, ajustando o pH para 4,5 com adição de acido fosfórico (H3PO4) e adicionado 2,0 ml da enzima amiloglucosidase (AMG) com agitação lenta por um período de 4 horas.

57

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A Tabela 1 mostra os resultados obtidos para a caracterização dos farelos de mandioca utilizados. O farelo apresentou-se bastante semelhante quando comparado com o relatado na literatura (CEREDA, 2001).

Tabela 1. Composição média do farelo de mandioca.

Amostra Variáveis Unidade T1 T2 T3 T4 Umidade (%) 77,73 74,10 57,78 70,22

Amido (% peso seco) 83,00 78,00 80,00 73,40 pH 5,00 4,50 5,00 4,75

Os resultados obtidos nos ensaios de hidrólise dos farelos estão expressos na Figura 1 e mostram que para T1 após duas horas de ação da enzima Termamyl 120L (alfa amilase) obteve-se uma porcentagem de glicose no meio de 1,42%, para T2 a porcentagem de glicose foi de valores de 0,95%, T3 0,29% e para T4 0,73%. Neste tempo ocorreu a adição da enzima AMG 300L (amiloglucosidase) e a porcentagem de glicose aumentou significativamente com o tempo de reação, sendo que com 6 horas observaram-se os seguintes valores: T1 atingiu valores de 4,80%, T2 12,28%, T3 7,18% e T4 5,38% . A hipótese levantada é que em T2 por conter menor teor de fibras, a suspensão pode ter ficado mais líquida, facilitando a agitação e a transferência de calor aumentando a ação enzimática.

Analisando os resultados percebe-se que as curvas não atingiram um período estacionário, verificando-se que haveria necessidade de maior tempo de hidrólise, a fim de se obter sacarificação completa do amido dextrinizado.

58

0123456789

10111213

0 1 2 3 4 5 6 7

Tempo (horas)

Glic

ose

(%)

T1 T2 T3 T4

Figura 1. Taxa de conversão do amido em glicose do farelo de mandioca das variedades T1

(Capora nova), T2 (Capora velha), T3 (Fécula branca nova), T4 (Fécula branca velha)

Na Figura 2 observa-se o rendimento do processo de hidrólise onde T1 apresentou 42% de rendimento inferior ao rendimento apresentado por T2 que foi de 94,46%. Em T3 o rendimento do processo foi de 53%, resultado este muito parecido se comparado com T4 que se apresentou com 44,00%.

Segundo (LEONEL, 1999.; CEREDA, 1999) obteve-se um melhor rendimento da hidrólise nos tratamentos em que foram utilizadas as enzimas celulase e pectinase como auxiliares no processo enzimático no farelo de mandioca, porém estas enzimas são de alto custo inviabilizando o uso das mesmas no processo.

59

05

101520253035404550556065707580859095

100

0 1 2 3 4 5 6 7

Tempo (horas)

Ren

dim

ento

de

hidr

ólis

e (%

)

T1 T2 T3 T4

Figura 2. Rendimento de hidrólise enzimática dos farelos de mandioca das variedades T1

(Capora 12 meses), T2 (Capora 33 meses), (Fécula branca 12 meses), (Fécula branca 33 meses).

CONCLUSÕES

O tratamento enzimático se mostrou eficiente em todos os processos realizados, atingindo valores de 94,46% para a variedade Capora com 33 meses.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official methods of analysis. 13. ed. Washington, 1980. 109p.

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CEREDA, M.P. Caracterização dos subprodutos da industrialização da mandioca.In: CEREDA, M.P. Manejo, uso e tratamentos de subprodutos da industrialização da mandioca.São Paulo: Fundação Cargill, 2001, p.13-37. LEONEL, M.; JACKEY, S.;CEREDA, M.P. Processamento industrial de fécula de mandioca e batata doce - Um estudo de caso. Ciênc. Tecnol. Alimentos., Campinas, v.18, n.3,1998. LEONEL, M. O farelo, subproduto da extração de fécula de mandioca.In: CEREDA, M.P. Manejo, uso e tratamentos de subprodutos da industrialização da mandioca. São Paulo: Fundação Cargill, 2001, p.211-238. MIUKI, I.S. Produção de hidrolisados e fibras a partir de resíduo da industrialização da mandioca submetido a pré tratamento hidrotérmico, 97p.Tese (Doutorado em Agronomia) Energia na Agricultura, UNESP, Botucatu, 2005. SOMOGY, M. Determination of blood sugar. J. Biol. Chem.; (160): 69-73,1945.

61

INFLUÊNCIA DO TEMPO DE AÇÃO DAS ENZIMAS AMILOLÍTICAS NO PROCESSO DE HIDRÓLISE DO GENGIBRE PARA OBTENÇÃO

DE AÇÚCARES Lívia Maria TORRES1, Magali LEONEL2

RESUMO: O gengibre é uma das especiarias mais importantes ao redor do mundo. Frente ao conteúdo de amido presente neste rizoma, uma possibilidade de incremento da cadeia produtiva do gengibre seria a utilização dos rizomas inadequados para exportação como matéria-prima para a produção de bebida destilada. Este trabalho teve por objetivo avaliar a influência do tempo de ação das enzimas amilolíticas no processo de hidrólise (Termamyl 120L) e sacarificação (AMG 300L) do gengibre para obtenção de açúcares. Foram testados cinco tempos de ação para cada enzima em dois ensaios complementares. O resultados mostraram que o melhor tempo de ação da Termamyl 120L nas condições testadas foi 2 horas e da AMG 300L foi de 16 horas e 40 minutos. Os rendimentos obtidos nos diferentes tempos de ação das enzimas foram baixos, indicando deficiências no processo. Palavras-chaves: gengibre, amido, hidrólise. ABSTRACT: The ginger is one of the most important spices around the world. Front to the content of starch present in rizoma, a possibility of increasing production chain of ginger is the use of rizomas unsuitable for export as raw material for the production of distilled beverage. This work was aimed at assessing the influence of the time of action of enzymes amilolíticas in the process of hydrolysis (Termamyl 120L) and sacarificação (AMG 300L) of ginger to obtain sugar. They were tested five times of action for each enzyme. The results showed that the better time for Termamyl action was 2 hours and to AMG 300L was 16 hours and 40 minuts. The process yields in differents treatments were low. It shows defficiency in hydrolisis process. Keywords: ginger, starch, hydrolysis.

1 Mestranda da Energia na Agricultura, FCA/UNESP Botucatu/SP. lmtorres@fca.unesp.br 2 Pesquisadora Doutora- CERAT/UNESP, Botucatu/SP mleonel@fca.unesp.br

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INTRODUÇÃO

O Brasil se inclui entre os pequenos produtores de gengibre (Zingiber officinale), cuja produção é orientada para exportação. A quantidade de rizomas destinada à exportação representa 70 a 80% da colheita, havendo uma perda de 20 a 30% por ocasião do beneficiamento, devido aos rizomas que não atingem qualidade para exportação (TAVEIRA MAGALHÃES et al., 1997).

O amido é produto final do processo fotossintético e constitui reserva de carbono nas plantas. Sua formação ocorre devido à atividade combinatória de algumas enzimas, tanto nas organelas fotossinteticamente ativas, onde o amido é reserva temporária, quanto nos amiloplastos de órgãos de reserva. Quanto à sua estrutura química, o amido é composto por resíduos de alfa-D-glucose, formando dois tipos de macromoléculas, a amilose e a amilopectina (FRANCO et al., 2001).

A hidrólise enzimática tem sido muito utilizada pelas indústrias na produção de álcool de amiláceos. As α-amilases hidrolisam a cadeia de amido, produzindo dextrinas, que podem ser hidrolisadas pelas β-amilases em maltoses ou em glicose pelas amiloglucosidases. O processo de hidrólise enzimática do amido é realizado em duas etapas: a liquefação e a sacarificação.

Diante do conteúdo de amido presente nos rizomas de gengibre e a importância de estudos que avaliem este como matéria-prima para obtenção de destilados, este trabalho teve por objetivo avaliar a influência do parâmetro tempo de ação das enzimas nos processos de hidrólise e sacarificação do amido de gengibre.

MATERIAIS E MÉTODOS

Para a pesquisa foram utilizadas amostras trituradas de rizomas frescos de gengibres recém coletados do tipo caipira, produzidos na região de Tapiraí-SP. As amostras foram preparadas em erlenmeyer de 250ml, sendo compostas de 200g de suspensão com 10% de matéria seca, e adicionada de enzima Termamyl 120L na concentração 0,1g de enzima/Kg de matéria seca. Após o preparo, as amostras foram encaminhadas para banho Dubnoff a 90ºC pelos tempos estimados nos

63

tratamentos 1, 2, 3, 4 e 5, sendo eles: 1h30min, 2h, 3h, 4h e 4h30min. Decorridos os tempos de liquefação do amido pela enzima α – amilase, avaliou-se o melhor tempo de reação da enzima Termamyl 120L. Para a avaliação do tempo de ação da AMG 300L, fixou-se o tempo de ação da Termamyl 120L e após a liquefação o pH foi ajustado para 4,0 sendo então adicionada a enzima AMG 300L na concentração 0,2g de enzima/Kg de matéria seca. Os frascos foram colocados no banho Dubnoff com temperatura de 60ºC e agitação, pelos tempos de 16h40min, 18h, 21h, 24h e 25h20min, respectivamente. Para determinação dos teores de açúcar nas amostras, estas foram encaminhadas à centrífuga por 15 minutos a 4000 rpm de onde foi retirado o sobrenadante para análise. O resíduo sólido resultante e o hidrolisado foram pesados, sendo realizadas as análises do teor de umidade no resíduo (AOAC, 1980) e para os hidrolisados obtidos foram realizadas as análises do teor de sólidos solúveis totais (ºBrix) e teor de açúcar redutor (SOMOGY, 1945).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados obtidos mostraram diferenças significativas entre os tempos de ação da enzima Termamyl 120L sobre o teor de açúcares redutores presentes no hidrolisado, sendo que os tempos de 1 hora e 30 minutos e 2 horas de ação foram os que produziram maior teor de açúcares redutores (Tabela 1).

Considerando o teor de amido inicial nas suspensões de 15g/200g o que levaria á uma obtenção teórica de 16,6g de glicose numa hidrólise total, os teores de açúcares recuperados no hidrolisado foram baixos. Contudo, a Termamyl 120L é uma endoamilase que hidrolisa ligações α- 1,4 de amilose e amilopectina. Por conseguinte, o amido será rapidamente decomposto em dextrinas, oligossacarídeos solúveis e pequena porcentagem de monossacarídeos. Visto que a metodologia utilizada para a determinação dos açúcares (SOMOGY, 1945) apenas determina o teor de açúcares redutores, os resultados obtidos estão dentro do esperado.

No segundo ensaio onde foi fixado o tempo de ação da enzima Termamyl 120L em 2 horas e variou-se o tempo de ação da AMG 300L,

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ocorreram diferenças significativas entre os tempos de ação com o melhor rendimento em açúcares no tempo de 16 horas e 40 minutos.

Tabela 1: Resultados obtidos para açúcar redutor (gramas) dos hidrolisados nos diferentes tempos de ação da Termamyl 120L (experimento 1) e AMG 300L (experimento 2).

Ensaio Experimento 1 Experimento 2 1 1,9 ab 2,29 a 2 2,02 a 1,21 c 3 1,81 b 1,96 b 4 1,82 b 1,12 d 5 1,32 c 0,86 e

CV 2,5 0,22 DMS 0,18 0,01

*Médias seguidas da mesma letra na coluna não diferem entre si ao nível de 5% de significância.

A Figura 1 mostra o efeito do tempo de ação da Termamyl 120L no teor de açúcares redutores presentes nos hidrolisados e o teor de matéria seca do resíduo sólido final. Estes resultados mostram que grande porcentagem da matéria seca inicial não foi hidrolisada e, também, parte dos açúcares pode ter ficado retido neste resíduo, o que fez com que o rendimento prático do processo, calculado pela razão entre a glicose obtida no hidrolisado nos diferentes tempos e a glicose inicial teórica (16,6g), sendo considerado 75% de amido na matéria seca inicial ficasse, em torno de 10% em média (Figura 2).

05

10152025

0 1 2 3 4 5 6

Tempo (horas)

gram

as

Matéria seca resíduo (g) Glicose no hidrolisado (g)

65

Figura 1 – Variação do teor de matéria seca no resíduo fibroso final e no teor de glicose no hidrolisado nos diferentes tempos de ação da Termamyl 120L (Ensaio 1).

02468

101214

0 1 2 3 4 5 6

Tempo (horas)

(%)

Figura 2 – Rendimento prático obtido nos diferentes tempos de ação da Termamyl 120l (Ensaio 1).

A Figura 3 mostra o efeito do tempo de ação da AMG 300L que, semelhante ao ocorrido no Ensaio 1, também apresentou baixo rendimento, visto que parte dos açúcares ficou retido no resíduo, ocasionando um rendimento prático em torno de 9%.

Frente aos resultados obtidos para o teor de açúcares no primeiro ensaio, esperava-se um aumento significativo do teor de açúcares redutores com a ação da AMG 300L, a qual é uma exoglucosidase que catalisa a hidrólise das ligações α- 1,4 e α- 1,6 do amido, liberando moléculas de glicose.

66

0

5

10

15

20

25

16h40 18h 21h 24h 25h20

Tempo (h)

Gra

mas

Matéria seca resíduo (g) Glicose no hidrolisado (g)

Figura 3 – Variação do teor de matéria seca no resíduo fibroso final e no teor de glicose no hidrolisado nos diferentes tempos de ação da AMG 300L (Ensaio 2).

0

5

10

15

16h40 18h 21h 24h 25h20

Tempo (h)

%

Figura 4 – Rendimento prático obtido nos diferentes tempos de ação da AMG

300L (Ensaio 2).

CONCLUSÃO A partir dos resultados obtidos, concluiu-se que o melhor tempo

de ação da enzima Termamyl 120L foi de 2h. Em relação à enzima AMG 300L o melhor tempo foi de 16h40min. A eficiência de reação das enzimas na hidrólise do amido foi baixa o que pode ter sido causado pela dificuldade de agitação das amostras, pois o conteúdo encontrava-

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se muito viscoso, e ainda pela baixa concentração de enzimas adicionada.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AMERICAN ASSOCIATION OF CEREAL CHEMISTS – AACC. Approved methods of the American Association of Cereal Chemists. 7a ed. Rev. St. Paul, 1983. FRANCO, C.M.L., DAIUTO, E.R., DEMIATE, I.M., CARVALHO, L.J.C.B., LEONEL, M., CEREDA, M.P., VILPOUX, O, SARMENTO, S.B.S. Propriedades gerais do amido. v.1. Série Cultura de tuberosas amiláceas latino americanas. CEREDA, M.P. (coord.). São Paulo: Fundação Cargill, 2001 224p. SOMOGY, M. Determination of blood sugar. J. Biol. Chem., n.160, p. 69 - 73, 1945. TAVEIRA-MAGALHÃES, M., KOKETSU, M., GONÇALVES, S.L., DUARTE, F.R., GODOY, R.L.O, LOPES, D. Gengibre (Zingiber officinale Roscoe) brasileiro: aspectos gerais, óleo essencial e oleoresina. Parte1- aspectos gerais, óleo essencial. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v.17, n.1, p. 64-69, 1997.

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MODIFICAÇÃO DE AMIDOS DE MANDIOCA COM TRIPOLIFOSFATO (STPP) E TRIMETAFOSFATO (STMP).

Mariana SCHMIDT1¹, Cláudio CABELLO²

RESUMO: Amidos de mandioca foram modificados com a adição de fósforo (P) em dois níveis de pH (8 e 11), com porcentagens de 5 e 7% de Trimetafosfato de sódio (STMP) ou Tripolifosfato de sódio (STPP), ou 2 e 5% de STPP e STMP. Os melhores resultados de incorporação de fósforo nos amidos foram observados na interação dos dois reagentes (STPP + STMP). Palavras-chaves: amido modificado, fósforo. ABSTRACT: Tapioca starches had been modified with the phosohorus (P) addition in two levels of pH (8 and 11), with percentages of 5 and 7% of STPP or STMP, or 2 and 5% of STPP and STMP. The best ones resulted of incorporation of phosohorus in the starch had been observed in the interaction of the two reagents (STPP + STMP). Keywords: modified starch, phosohorus.

INTRODUÇÃO Modificações no amido, que envolvem a alteração das características

físicas e químicas do amido nativo para melhorar suas características funcionais, são utilizadas para adaptar o amido às aplicações específicas do alimento (Hermansson & Svegmark, 1996). Formulações de diamidos fosfatados são geralmente considerados as reações mais importantes usadas para preparar amidos modificados para alimentos (LIM E SEIB, 1993). Segundo o Codex Alimentarius – FAO, o amido modificado é considerado um aditivo químico em alimentos, a legislação preconiza níveis de fósforo não superiores há 0,4%.

Os amidos fosfatados podem ser agrupados em duas classes: monoamido fosfato e diamido fosfato (amido com ligações cruzadas). Trimetafosfato de sódio (STMP) e Tripolifosfato de sódio (STPP), entre

1 Doutoranda em Energia na Agricultura – CERAT - FCA/UNESP, Botucatu-SP, maschmidt@fca.unesp.br 2 Orientador Prof. Dr. CERAT/UNESP,Botucatu-SP, dircerat@fca.unesp.br

69

outros, são utilizados para esterificar diferentes cadeias de amilose e/ou amilopectinas e produzir dupla ligação nestes amidos para alimentos

(Wattanchant el al., 2003). O reagente STPM é descrito como um eficiente agente de produção de ligações cruzadas em altas temperaturas com amidos semi-secos e em temperaturas médias com amidos hidratados em pastas aquosas (Kerr & Cleveland, 1962).

Amido éster fosfato com ligações cruzadas têm propriedade que são de grande interesse para a indústria alimentícia, pois são mais resistentes a gelatinização e maior estabilidade térmica de pasta.

A quantidade de reagente de ligação cruzada, os efeitos das diferentes condições de reação tais como a concentração de amido, temperatura, pH e a concentração do catalisador exercem um papel importante durante a preparação de amido modificado.

MATERIAL E MÉTODO

O amido de mandioca utilizado foi amido comercial do tipo 1, cedido pela empresa Amidos Halotek-Fadel Ltda. Os reagentes utilizados foram tripolifosfato de sódio (STPP) e trimetafosfato de sódio (STMP) cedidos pela Astaris do Brasil S.A.

O processo de fosfatação do amido de mandioca foi realizado conforme método descrito por Lim e Seib (1993). O amido de mandioca foi fosfatado em dois níveis de pH (8 e 11), com porcentagens de 5 a 7% de STPP e/ou STMP na presença de 5% de sulfato de sódio. A fosfatação teve inicio à temperatura ambiente e depois de 1 hora a temperatura foi elevada a 130ºC durante 2 horas. A quantidade de fósforo no amido, após a modificação, foi determinado por principio colorimétrico seguindo o método de Malavolta, Godofredo e Oliveira (1997).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As quantidades de fósforo nos amidos após a fosfatação com os reagentes tripolifosfato de sódio (STPP) e/ou trimetafosfato de sódio (STMP) podem ser observadas na tabela 1.

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Tabela 1- Quantidade de fósforo incorporado aos amidos modificados com

STPP e/ou STMP. Reagente Quantidade pH Fósforo (%)

STPP 5% 8 0,047 STPP 5% 11 0,047 STPP 7% 8 0,050 STPP 7% 11 0,038 STMP 5% 8 0,030 STMP 5% 11 0,045 STMP 7% 8 0,039 STMP 7% 11 0,056

STPP + STMP 5% + 2% 8 0,064 STPP + STMP 5% + 2% 11 0,087 STPP + STMP 2% + 5% 8 0,085 STPP + STMP 2% + 5% 11 0,118

Os resultados da incorporação de fósforo nos amidos em relação ao pH e quantidades de reagentes utilizados nas reações podem ser melhor visualizados nos gráficos das figuras 1, 2 e 3.

Figura 1- Gráfico da incorporação de fósforo nos amidos em relação ao pH e quantidades de reagente STPP.

71

Figura 2- Gráfico da incorporação de fósforo nos amidos em relação ao pH e quantidades de reagente STMP.

Observou-se que os amidos de mandioca fosfatados com o reagente STPP não apresentaram diferenças consideráveis para os diferentes níveis de pH e concentrações de reagente utilizada. Muhammad et al. (2000) também observaram semelhanças nos valores de fósforo

72

incorporado na fosfatação de amido de sago com esse mesmo reagente.

De outro lado os amidos de mandioca fosfatados com o reagente STMP apresentaram maior incorporação de fósforo com pH 11 e maior concentração de reagente.

Os maiores valores de incorporação de fósforo no amido foram observados na interação dos dois reagentes (STPP + STMP). Lim & Saib (1993) também observaram os maiores valores de incorporação com a utilização dos dois reagentes em conjunto.

Figura 3- Gráfico da incorporação de fósforo nos amidos em relação ao pH e quantidades de reagentes STPP + STMP.

Os valores de incorporação de fósforo foram inferiores aos obtidos por Lim & Saib (1993) e Muhammad et al. (2000) na fosfatação de amido de batata, milho, trigo e amido de sago respectivamente.

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CONCLUSÕES

A incorporação de fósforo em todos os tratamentos utilizados não ultrapassou o limite permitido pelo Codex Alimentarius – FAO.

A interação dos reagentes tripolifosfato de sódio (STPP) e trimetafosfato de sódio (STMP), em uma concentração de 2 e 5 % respectivamente, e pH 11, propiciou maior incorporação de fosfato no amido.

As amostras serão avaliadas quanto às propriedades viscosimétricas.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS HERMANSSON, A. M.; SVEGMARK, K. Developments in the understanding of starch functionality. Trends in Food Science & Technology. v.7, nov., p. 345-353, 1996. KERR, R.W.; CLEVELAND, F.C. Thickening agent and method of making the same. U.S. Patent 3, 021, 222, 1962. LIM, S., SEIB, P. A., Preparation and pasting properties of wheat and corn starch phosphates. Cereal Chemistry, 70, p. 137-144, 1993. MALAVOLTA, E., GODOFREDO, C.V., OLIVEIRA, S.A. Metodologia para análise de elementos em material vegetal. Cap. 6 in: Avaliação do estado nutricional das plantas: principio e aplicação. 2ed. Piracicaba: POTAFOS, 1997. MUHAMMAD, K. et al. Effect of pH on phosphorylation of sago starch. Carbohydrate Polymers, 42, p. 85-90, 2000. WATTANCHANT, S.; MUHAMMAD, K.; HASHIM, D.; RAHMAN, R.A. Effect of cross-linking reagents and hydroxypropylation levels on dual-modified sago starch properties. Food Chemistry, 80, p. 463-471, 2003.

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OBTENÇÃO DE PURÊ ALIMENTICIO DE MANDIOCA (Manihot esculenta), COM ADIÇÃO DE MALTODEXTRINA

Adriana Lima1, MORO, Cláudio CABELLO2

RESUMO: A produção de purê alimentício de mandioca de mesa como produto de consumo “in natura” ou no uso culinário é o objetivo deste trabalho. Amostras de raízes de mandioca da variedade IAC 576-70 foram cozidas por 40 minutos em auto clave a 100ºC e produzidos corpos de prova para avaliação da textura. Tratamentos com adição de maltodextrina extraída de amido de milho waxy foram ensaiados visando diminuir a intensidade da retrogradação, resultando em aumento da vida de prateleira deste produto. Palavra-chave: mandioca, produção, maltodextrina, vida de prateleira . ABSTRACT: The production of nutritious mashed of table cassava as product of consumption in natura or in the culinary use it is the objective of this work. Samples of cassava roots of the variety IAC 576-70 were cooked in high for 40 minutes in 100°C and produced bodies of evidence to evaluate the texture. Treatment with the addition of maltodextrin extracted from corn starch waxy were tested aiming to decrease the intensity of downgrading, resulting in increased shelf life of this product.

Keywords: manihot, production, maltodextrin, shelf life

INTRODUÇÃO As raízes de mandioca são usadas como matéria–prima

industrial, mas seu maior consumo é na forma in-natura. Atualmente, a mandioca para uso culinário é consumida como vegetal fresco ou minimamente processada, refrigerada ou congelada, ou também na forma pré-cozida facilitando o preparo e o consumo (OLIVEIRA, 2004).

Segundo Pereira & Beléia (2003), o consumo de raízes frescas já foi mais importante no hábito alimentar brasileiro, mas atualmente, cereais têm substituído a mandioca por serem mais fáceis ou mais rápidos de preparar. Uma forma de aproveitamento da mandioca é sua cocção e o processamento de forma semelhante ao caso da produção 1Mestranda em Energia na Agricultura. FCA-UNESP, Botucatu-SP, drymoro@fca.unesp.br. 2Orientador Prof. Dr. CERAT/UNESP. Botucatu-SP, dircerat@fca.unesp.br

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de purê. Oke (citado por Cereda e Vilpoux, 2003), afirma que na forma cozida a mandioca apresenta 78% de digestibilidade, contra 48% na forma crua.

O amido é aplicado em diferentes fontes de alimentos, a amilose e amilopectina é a mais visível forma estrutural deste biopolímero. Amidos com altos teores de amilopectina aplicados a alimentos conferem-lhe maior resistência e retrogradação quando armazenada á baixa temperatura (THOMAS & ATWELL, 1999).

A recristalização ou retrogradação ocorre quando, após uma solubilização durante o processo de gelatinização, as cadeias de amilose, mais rapidamente que as de amilopectina, agregam-se formando duplas hélices cristalinas estabilizadas por pontes de hidrogênio. Durante o esfriamento e/ou envelhecimento, estas hélices formam estruturas cristalinas tridimensionais altamente estáveis (GERMANI, 1999).

A mandioca apesar de possuir 17% de amilose, apresenta retrogradação acentuada que afeta propriedades funcionais desejáveis num alimento entre elas a maciez, ausência de gumos, presença de água exudada, etc.. Objetiva-se neste trabalho o desenvolvimento de um purê alimentício de mandioca com tratamento de maltodexdrina de milho waxy, que resulte em um produto com baixa taxa de retrogradação.

MATERIAL E MÉTODO

Para este estudo utilizou-se a cultivar IAC 576-70, por apresentar baixos teores de ácido cianídrico e boa aceitação pelos consumidores. O preparo das raízes para chegar-se ao produto final passou pelas seguintes etapas: cozimento durante 40 minutos a vapor em alto-clave e em seguida, resfriada e passada em um cilindro de panificação. A massa obtida foi homogeneizada em batedeira e dividida em quatro partes. Cada parte recebeu os seguintes tratamentos: T1, T2, T3 e T4, respectivamente (0, 1, 5 e 10%) de maltodrextrina obtida de amido de milho (WAXY). Para a produção da maltodextrina aqueceu-se 2 litros de água à 90ºC no reator, em seguida foi adicionada uma dispersão aquosa de fécula com 0,5 KNU de enzima α-amilase e 200 ppm de cálcio, sendo que o volume total utilizado no reator foi de 4 litros e a concentração de fécula foi de 30% (p/p). A hidrólise foi realizada a 90ºC sob agitação mecânica por tempo pré-determinado. Após a

76

hidrólise, a dispersão foi ajustada a pH 3,0±0,5 com ácido clorídrico 3 M e resfriada a 60ºC para a inativação da enzima. O pH foi novamente ajustado para 6,5±0,5 com hidróxido de sódio 3 M. A maltodextrina foi filtrada em funil de Buchner a vácuo para a remoção de impurezas, e em seguida foi secada em “spray-dryer”. As rotações variaram de 20 a 50rpm e os tempos de hidrólise de 10 a 25 minutos.

Foi adicionado 10, 20 e 30 ml de água na diluição da maltodextrina para os tratamentos T1, T2, T3 e T4, respectivamente. As amostras de cada tratamento foram colocadas em copinhos descartáveis e envolvidas com papel filme e estocadas em gegladeira a 5ºC. Foi realizado outro corpo de prova com T4, adicionado-se a massa o ácido cítrico (0,5% p/p) para evitar a oxidação e retardar o crescimento microbiano. Nestas amostras determinou-se a umidade em estufa com circulação forçada de ar a 105ºC, e a textura obtida por um texturomêtro com agulha de TA05 e diâmetro de 12,6 mm a uma velocidade de 2mm/s e profundidade de 20mm. Estas avaliações foram realizadas com o objetivo de avaliar a retrogradação da massa.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados de umidade T1, T2, T3 e T4 (Figura 1A) não foram influenciados pelos níveis de maltodextrina (waxy). Porém com o passar do tempo o percentual de umidade diminuiu em todos os tratamentos. Na Figura 1B observa-se que a textura das amostras T4 caíram significantemente em relação aos demais tratamentos, portanto com este tratamento a massa não retrogradou. A quantidade de maltodextrina nos demais tratamentos não foi suficiente para evitar a retrogradação. O maior número de cadeias longas de amilopectinas encontradas na maltodextrina no tratamento a 10% evitou a retrogradação e aumentou o tempo de maciez da massa até o período avaliado (96h) após o preparo da massa.

5055

606570

7580

0 24 48 96

Tempo (horas)

Um

idad

e (%

)

T1 T2 T3 T4

400500600700800900

10001100

0 24 48 96

Tempo (horas)

Text

ura

(g/F

)

T1 T2

T3 T4

1 A 1 B

77

Figura 1. Umidade e textura da massa em função da adição de WAXY e tempo de avaliação.

Na Figura 2A (T4 repetido com adição de 0,5% de ácido cítrico), não se observou diferença significativa para os valores de umidade. Em relação a textura (Figura 2B) o T4 mostrou-se eficaz em retardar a retrogradação, embora a textura tenha aumentado com o passar do tempo, não existam dados para a textura ideal para este tipo de produto. Na Figura 1B para os tratamentos 0%, 1% e 5% os valores de textura a partir de 48h foram superiores a 700g/F, enquanto que no tratamento 10% (Figura 2B) o valor da textura foi de 279g/F.

Figura 2. Umidade e textura da massa em função da adição de WAXY a 10% e tempo de avaliação.

CONCLUSÕES Para o processo de produção de purê alimentício a variedade

IAC 576-70, mostrou-se viável para o processamento. O tratamento com 10% de WAXY apresentou menor

retrogradação e manteve a maciez da massa, conferindo melhor características ao produto.

2B

2A

50

54

58

62

66

70

0 24 48 96 120 144Tempo (horas)

Um

idad

e (%

) T4

0100200300400500600700800900

1000

0 24 48 96 120 144Tempo (horas)

Text

ura

(g/F

) T4

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CEREDA, M.P; VILPOUX, O. Tecnologia, uso e potencialidades de tuberosas amiláceas americanas. São Paulo. Fundação Cargill, v.3, 2003, 711 p. GERMANI, R. Controle de qualidade tecnológica do grão e da farinha de trigo. Rio de Janeiro: Embrapa/CTAA, 1999. 3 v., v. 3 Controle de qualidade químico e físico-químico. p.27-31. OLIVEIRA, M.A. II Workshop sobre tecnologias em agroindústrias de tuberosas tropicais. CERAT, anais 2ª ed., p.151, Botucatu, 2004. PEREIRA, L.A.P; BELÉIA, A.P. Isolamento, fracionamento e caracterização de paredes celulares de raízes de mandioca (Manihot esculenta, Crantz). Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, 24(1): 059-063, jan-mar. 2004. THOMAS, D.J; ATWELL, W.A. Starches: practical guides for food industrially. Minessota: Eagan Press, p.94, 1999.

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OTIMIZAÇÃO QUANTITATIVA DE ENZIMAS AMILOLÍTICAS NA PRODUÇÃO DE HIDROLISADO DE BATATA DOCE

Lizandra BRINGHENTI11 , Claudio CABELLO2

RESUMO: Este trabalho teve por objetivo estabelecer um procedimento otimizado para o processo de hidrólise promovido pelas enzimas amilolíticas, α-amilase (Termamyl 120L) e amiloglucosidase (AMG 200), para a formação de açúcares em batata-doce. O aumento da concentração das enzimas promoveu aumento do teor de açúcares totais, sendo que os melhores resultados indicaram quantidades entre 0,75 e 1,5g/Kg m.s para Termamyl e AMG respectivamente. Palavras-chave: batata-doce, amido, enzimas, açúcares. ABSTRACT: This work had as objective to standart the starch enzimatic process by α-amilase and amyloglucosidase aiming the sugar production from sweet-potato. The results showed that the increasing of enzymes concentrations resulted in increasing of total sugar. The minimal level of Termamyl was 0,75g/kg dry matter and 1,5g/kg dry matter of AMG for sugar production from sweet potato suspension with 11% of starch. Key-words: sweet-potato, starch, enzyme, sugars

INTRODUÇÃO

A batata-doce é uma tuberosa amilácea utilizada como alimento altamente energético. Ao ser colhida, apresenta cerca de 30% de matéria seca que contém em média 85% de carboidratos, cujo componente principal é o amido (Silva, 1995).

Durante o armazenamento, parte do amido se converte em açúcares solúveis, atingindo de 13,4 a 29,2% de amido e de 4,8 a 7,8 % de açúcares redutores totais (Miranda et al, 1995). A batata-doce

1 Doutoranda da Energia na Agricultura, FCA/UNESP Botucatu/SP. lizabrin@fca.unesp.br 2 Professor Doutor- CERAT/UNESP, Botucatu/SP dircerat@fca.unesp.br

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endogenamente possui ß-amilase, esta característica é relevante na sua utilização, como matéria-prima de uma bebida fermento-destilada, pois facilita o processo de hidrólise do amido, uma vez que este não é disponível à levedura alcoólica e necessita de uma transformação a mono e dissacarídeos fermentescíveis.

No processo de hidrólise enzimática do amido para a obtenção de açúcares fermentescíveis foram utilizadas duas enzimas comerciais: α-amilase e a amiloglucosidase. Considerando a importância desta etapa para a disponibilização da maior quantidade possível de açúcares redutores originários da hidrólise dos amidos no processo de obtenção de bebida fermento-destilada de amiláceos, este trabalho teve por objetivo avaliar através de um delineamento central composto rotacional o efeito da concentração destas enzimas na hidrólise do amido de batata doce.

MATERIAL E MÉTODOS

Como matéria-prima utilizou-se batata-doce tipo Brazilânia Roxa de polpa branca adquirida no comércio local. Determinou-se a umidade das raízes em estufa à 105ºC por 24h conforme metodologia AACC (1995). As enzimas amilolíticas utilizadas foram comerciais grau alimentício, sendo a α-amilase Termamyl 120L e a amiloglucosidase AMG 200. No delineamento experimental foram definidas como variável independente as concentrações de enzimas: a) α-amilase em 3 níveis (0,5;0,75 e 1,0g/kg m.s); b)amiloglucosidase em 3 níveis (1,0;1,5;2,0g/kg m.s). A variável dependente foi o somatório das concentrações de mono, di e trissacarídeos, expressos com açúcares totais em g/L. Para a produção do hidrolisado foram utilizados 2,3kg de batata doce desintegrada em sevadeira piloto de malha de 2,0mm e com a adição de 2,7kg de água, totalizando 5kg de suspensão a 11% de amido que foi fracionada em 11 frascos contendo 250mL da suspensão. Os frascos receberam quantidades diferentes de enzima, conforme a Tabela 1 e foram submetidos ao processo de hidrólise por 18h no total. A amostragem ocorreu em dois momentos: no tempo zero quando havia apenas a adição das enzimas e no final do período fixado (18h), cuja diferença destes valores está representada na Tabela 1. O teor de glicose e os açúcares redutores foram avaliados em HPLC, coluna BIO-RAD. As amostras (10mL) foram filtradas e utilizadas para HPLC, o restante foi imediatamente armazenado no freezer. A

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significância do modelo foi testada pela análise de variância (ANOVA), sendo adotado o nível de 5% de significância.

DISCUSSÃO E RESULTADOS

Os resultados obtidos após o processo de hidrólise para o teor de açúcares estão apresentados na Tabela 1. Estes resultados mostram o teor médio de açúcares totais e glicose nos diferentes ensaios sendo descontados os teores de açúcares iniciais da suspensão. A batata-doce utilizada apresentava 69,18% de umidade, portanto, o processo iniciou com 708,86g de matéria-seca sendo 567,08 g de amido.

Tabela1 – Condições experimentais e resultados obtidos para o teor de glicose, açúcares redutores e rendimento em %:

Ensaios Termamyl (g/kg m.s)

AMG(g/kg m.s)

Glicose(%)

AR(%)

Rendimento (%)

1 0,5 1 5,81 8,72 69,21 2 1 1 1,79 6,38 50,63 3 0,5 2 2,85 7,28 57,78 4 1 2 4,93 11 87,30 5 0,39 1,5 1,5 5,52 43,81 6 1,11 1,5 5,32 9,12 72,38 7 0,75 0,78 3,98 6,08 48,25 8 0,75 2,22 2,84 8,12 64,44 9 0,75 1,5 4,83 9,42 74,76

10 0,75 1,5 4,86 9,42 74,76 11 0,75 1,5 4,79 9,37 74,37

A Figura 1 mostra através de um gráfico de superfície os valores de glicose e açúcares redutores totais obtidos ao término do processo.

82

Figura 1 - Superfície de resposta dos açúcares redutores obtidos ao final do processo.

No ensaio 6 onde houve um excesso de Termamyl também obtive-se um resultado satisfatório. Pode-se observar ainda que quando a quantidade de Termamyl é muito inferior por mais que se acrescente AMG os resultados não são satisfatórios.

CONCLUSÃO

O aumento da concentração das enzimas promoveu aumento do teor de açúcares totais, sendo que a quantidade mínima a ser adicionada deve ser 0,75 e 1,5g/Kg m.s para Termamyl e AMG respectivamente.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AMERICAN ASSOCIATION OF CHEMISTS – AACC. Approved methods of the American Association of Cereal Chemists. St. Paul, 1995 MIRANDA, J.E.C., FRANÇA, F.H., CARRIJO, O.A., SOUZA, A.F., PEREIRA, W., LOPES, C.A., SILVA, J.B. A cultura da batata doce. Empresa Brasileira de Pesquisa agropecuária, Centro Nacional de Pesquisa de Hortaliças, Brasília: EMBRAPA, 1995. 94p. NOVO ENZYMES. Use of amyloglucosidase Novo in the production of dextrose syrup.Enzymes Division, Novo Allle, Denmark, 1981.4p.

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PRODUÇÃO DE YACON EM PÓ (Polymnia Sonchifolia) PARA FUNCIONALIZAÇÃO DE ALIMENTOS CONSORCIADOS COM

PROBIÓTICOS DO GÊNERO BIFIDOBACTERIUM sp Roseli A. Claus Bastos PEREIRA1, Cláudio CABELLO2

RESUMO: Este trabalho teve por objetivo obter um produto em pó através do processo de secagem pelo sistema “spray-drier”, sem a adição de produtos químicos. A filtragem a vácuo com espessura da pré-capa de diatomácea 150 e 500 mesh foi um fator imprescindível para obtenção do produto de coloração clara. O controle das condições de entrada e saída de temperatura do “spray-drier” foi necessário, uma vez que a entrada acima de 250°C e saída acima de 110°C resulta em maior gasto de energia e brunimento do material. O produto resultou em pó fino com umidade final em torno de 7,7%. Palavras-chave: yacon, frutooligossacarídeos, alimento funcional ABSTRACT:The objective of this work was to obtain a powder product by using spray dryer process, without adding chemical products. The vaccum filter with pre-cover denseness of the diatomácia of 150 and 500 mesh was an indispensable factor to obtain a product of light color. The control of the spray dryer’s temperature output and input conditions was necessary once the input over 250°C and output over 110°C result in higher energy waste and material milling. The product resulted in slim powder with final humidity of 7,7%. Keywords: yacon, fructooligosaccharides, functional foods

INTRODUÇÃO Alimentos funcionais são os que promovem funções nutricionais normais, e ao mesmo tempo, promovem saúde (HALSTED, 2003).

O yacon pode ser considerado um alimento funcional pelo seu teor de frutooligossacarídeos (FOS). Os frutooligossacarídeos e a inulina têm sido considerados prebióticos e fibras alimentares solúveis por sua não digestibilidade pelas enzimas do trato digestório humano, estímulo seletivo do crescimento e atividade de bactérias intestinais promotoras de saúde, especialmente as bifidobactérias, baixo valor 1Doutoranda em Energia na Agricultura–FCA/UNESP;Botucatu-SP, raclaus@fca.unesp.br 2 Orientador Prof. Dr.CERAT/UNESP, Botucatu-SP, dircerat@fca.unesp.br.

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calórico, e a influência sobre a função intestinal e sobre os parâmetros lipídicos (GIBSON; ROBERFROID, 1995).

Manter um equilíbrio apropriado da microbiota pode ser assegurado por uma suplementação sistemática da dieta com prebióticos, probióticos e simbióticos (BIELECKA; BIEDRZYCKA; MAJKOWSKA, 2002).

Alguns processos utilizam solução de metabissulfito (2%) para evitar o escurecimento enzimático do produto (MARANGONI, 2007).

Este trabalho teve por objetivo obter um produto em pó através do processo de secagem por “spray-drier”, evitando a adição de produtos químicos.

MATERIAL E MÉTODOS

Foram utilizadas raízes de yacon cultivadas em Capão Bonito – SP. Inicialmente 44,9 kg de raízes de yacon recém-colhidas foram adicionadas em um reator com 44,9 l de água a 90°C por 10 minutos para branqueamento. Em seguida as raízes foram retiradas e colocadas em liquidificador industrial e trituradas. O produto foi passado em tela de malha 150 mesh, sendo posteriormente retornado ao reator e agitado por 10 minutos a 90°C. Aos 40 litros do extrato foi adicionado 80g de carvão, 40g de diatomácea 150 mesh e 120g de diatomácea 500 mesh, com 24h de agitação. Posteriormente, adicionou-se 0,5% de ácido cítrico e o produto foi submetido ao filtro à vácuo com tela malha 150 mesh com pré-capa constituída de diatomácea 150 e 500 mesh.

O produto foi seco em sistema do tipo “spray-drier” disponível no Laboratório de Processo do CERAT, sendo adicionado 5% de malto dextrina de mandioca. As condições de secagem foram com temperaturas de entrada à 250°C e saída de 105°C, com vazão de 50 ml/min. O produto inicial e final foi analisado quanto ao Brix e teor de umidade, cinzas e pH (AOAC, 1980).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os valores expressos na Tabela 1 são referentes a amostra “in natura” e produto após secagem em sistema tipo “spray-drier”.

85

Tabela 1 – Valores médios das análises físico-químicas

Brix Umidade Cinzas pH

Amostra “in natura”

12,25

86%

0,91%

6,2

Produto em pó

5

7,7%

3,3%

3,45

Neste processo, para obtenção do produto final foi adicionado no

processo apenas ácido cítrico para evitar o escurecimento enzimático, o qual pode ser adicionado ao alimento, por ser aprovado pela legislação vigente.

A espessura da pré-capa com diatomácea 150 e 500 mesh foi um fator relevante para obtenção do produto de coloração clara, uma vez que sua finalidade é para auxiliar na filtração de produtos químicos indesejáveis ao produto.

Partindo da amostra inicial de 44,9 Kg de raízes de yacon, a secagem por “spray-drier” resultou em 2,935 Kg de pó com umidade de 7,7%. O controle das condições de entrada e saída de temperatura do “spray-drier” foi necessário, uma vez que entrada acima de 250°C e saída acima de 110°C resulta em maior gasto de energia e escurecimento do produto.

Na obtenção do produto, o pó apresentou características de ser fino e aderente às paredes internas do equipamento, além de ser arrastado para o ciclone de descarga, o que demanda cuidados para evitar a perda de produto final.

CONCLUSÕES A crescente demanda por alimentos funcionais buscando a

obtenção de um produto de valor agregado com maior valor nutricional, torna o yacon um alimento promissor e com grande potencial no mercado.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Association of Official Analytical Chemists. Official methods of analysis of the Association of Official Analytical Chemists. 12ª ed. Washington, 1980. 1094p. BIELECKA,M.; BIEDRZYCKA,E.; MAJKOWSKA, A. Selection of probiotics and prebiotics for synbiotics and confirmation of their in vivo effectiveness. Food Research International, Amsterdam, v.35, p. 125-131, 2002. GIBSON,G.R.; ROBERFROID,M.B. Dietary modulation of the human colonia microbiota-introducing the concept of prebiotics. Journal of Nutrition, Madison, v. 125, p. 1401-1412, 1995. HALSTED, C.H. Dietary supplements and functional foods: 2 sides of a coin? American Journal of Clinical Nutrition, 77 (Suppl), 1001S-1007S, 2003. MARANGONI, A.L. Potencialidade de aplicação de farinha de yacon (Polymnia sonchifolia)em produtos à base de cereais. 2007. 105p. Tese (Mestrado) – Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2007.

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REOLOGIA DE MALTODEXTRINAS DE MANDIOCA E BATATA-DOCE: INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO NA VISCOSIDADE

Ana Paula Cerino COUTINHO11, Cláudio CABELLO2

RESUMO: O comportamento reológico das maltodextrinas de mandioca e batata-doce foi estudado experimentalmente nas temperaturas de 25ºC e nas concentrações de 20% e 30%, utilizando um viscosímetro rotacional de cilindros concêntricos. Os resultados mostraram que as maltodextrinas de mandioca e batata-doce apresentaram comportamento Newtoniano na faixa de temperatura e concentrações estudadas. O modelo da Lei da Potência foi utilizado para determinar os índices de escoamento e de consistência, cujos coeficientes de correlação foram superiores a 0,99 e a viscosidade média das soluções de maltodextrinas de mandioca e batata-doce a 20% apresentaram valores de 6,12cP e 3,20cP, respectivamente. ABSTRACT: The rheological behavior of cassava and sweet potato maltodextrins was studied from 25ºC and 20% to 30% concentrations using a concentric cylinders viscometer. The results showed that cassava and sweet potato maltodextrins exhibits Newtonian behavior within the temperature and concentrations tested. The Power Law model was utilized to determine the flow behavior index and the consistency coefficient and the fitted models presented correlation coefficients (R2) greater than 0.99. The mean viscosity calculates for cassava and sweet potato maltodextrins in 20% were respectively 6,12cP and 3,20cP.

INTRODUÇÃO As maltodextrinas são produtos da hidrólise parcial do amido com valores de dextrose equivalente (DE) menor que 20, e podem ser obtidas de amidos de diferentes fontes botânicas.

Maltodextrinas consistem de uma mistura de sacarídeos com uma ampla distribuição do peso molecular entre polissacarídeos e oligossacarídeos e estão disponíveis no mercado na forma de pó.

1 Doutoranda em Energia na Agricultura, FCA/UNESP, Botucau-SP, apcerino@fca.unesp.br 2 Orientador Prof. Dr. CERAT/UNESP, Botucatu-SP dircerat@fca.unesp.br

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Diferentemente do amido nativo, a maltodextrina é solúvel em água (CHRONAKIS, 1998). Nos últimos anos, as maltodextrinas tem sido utilizadas como aditivos alimentares, sendo carboidratos que fornecem 4 kcal ou 16,8 kJ/g de energia. Quando possuem baixa DE (aproximadamente 5) apresentam características organolépticas parecidas com as de gordura, podendo ser utilizadas como substituto de gorduras. Além desta propriedade funcional, as maltodextrinas também são utilizadas como agentes gelificantes e espessantes, para previnir a cristalização, auxiliar na dispersibilidade, controlar o congelamento (CHRONAKIS, 1998). A viscosidade das maltodextrinas é influenciada pela presença de oligossacarídeos de alto peso molecular (BROOKS; GRIFFINS, 1987). Também são dependentes da interação solvente-polímero, bem como da sua estrutura interna (HIEMENZ, RAJAGOPALAN, 1997). As propriedades reológicas de soluções de maltodextrinas são afetadas somente pelo tamanho molecular e não pela fonte botânica do amido ou condições de hidrólise durante o processo de produção. As maltodextrinas são misturas de diferentes oligossacarídeos e a alta porcentagem de frações de elevada massa molecular influencia o comportamento viscoso (DOKIC; JAKOVLJEVIC; DOKIC, 2004). A composição das maltodextrinas é influenciada pelo tipo de hidrólise e condições de processo, entretanto a diferença na estrutura também é influenciada pela fonte botânica. Assim, o objetivo do presente trabalho foi estudar a influência da concentração na viscosidade das maltodextrinas produzidas a partir de amidos de mandioca e batata-doce.

MATERIAL E MÉTODOS

Para a produção de maltodextrinas utilizaram-se amidos de mandioca e batata-doce. Os amidos foram analisados quanto ao teor de umidade, cinzas, proteínas, matéria graxa (AOAC, 1980), amido, amilose (ISO-6647, 1987), propriedades de pasta utilizando-se um Rapid Visco-Analyser (RVA), série 4, da Newport Scientific e açúcares solúveis totais, para a sua determinação pesou-se 1 g de amostra e acrescentou-se 30 mL de etanol P.A. e 30 mL de água, em seguida a solução foi aquecida a 60-65ºC por 60 minutos e acrescentado 1 mL de HCl concentrado e as amostras retornaram ao aquecimento por 60

89

minutos. O teor de açúcares foi determinado pelo método de Somogy, adaptado por Nelson (1944).

A hidrólise dos amidos foi realizada em solução a 30% em reator a 90ºC pela α-amilase Termamyl 120 L a diferentes tempos de hidrólise, 10 a 25 minutos, e agitação, 20 a 50 rpm (Tabela1).

Tabela1. Parâmetros variáveis no processo de maltodextrinas.

Variáveis independentes Nível -α -1 0 +1 +α

Tempo de hidrólise (min.) 10 15 17 20 25 Agitação A, (rotação, rpm) 20 30 35 40 50

Após a preparação, as maltodextrinas foram secas em spray

dryer e analisadas quanto as suas propriedades reológicas através de um viscosímetro rotacional, BROOKFIELD modelo LV, com sistemas de sensores ULA-00.

RESULTADOS E DISCUSSÃO A caracterização físico-química dos amidos de mandioca e batata-doce está apresentada na Tabela 2.

Tabela 2. Caracterização físico-química dos amidos de mandioca e batata-doce in natura.

Análises Teores (% em m.s*) Mandioca Batata-doce

Umidade 9,61± 0,39 11,06± 0,12 Amido 96,44± 0,33 95,56± 0,25

Amilose 18,61± 0,22 18,85± 0,06 Matéria graxa 0,13± 0,03 0,11± 0,01

Proteína 0,16± 0,01 0,35± 0,03 Fibras 0,14± 0,02 0,32± 0,01

Açúcares solúveis totais 0,11± 0,02 0,27± 0,01

Cinzas 0,09± 0,01 0,35± 0,05

De acordo com a Tabela 2, se observa que os teores de umidade dos amidos estão abaixo do valor mínimo estabelecido de 14% (p/p). Os amidos devem apresentar baixos teores de constituintes

90

0 20 40 60 80 100 120 1400,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

tens

ão d

e ci

salh

amen

to,

N/m

2

taxa de deformação, s-1

tratamento 1 tratamento 2 tratamento 3 tratamento 4

0 5 10 15 20 25 30 35 400,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

tens

ão d

e ci

salh

amen

to, N

/m2

taxa de deformação, s-1

tratamento 1 tratamento 2 tratamento 3 tratamento 4

menores e a somatória destes constituintes foi de 0,6% para o amido de mandioca e 1,4% para o de batata-doce. Apenas os teores de proteínas e fibras do amido de batata-doce apresentaram valores superiores em relação ao amido de mandioca. Os perfis de viscosidade dos amidos de mandioca e batata-doce foram semelhantes quanto ao formato, apresentando picos agudos. Apresentaram também consideráveis quedas de viscosidade (187,9 RVU e 207,2 RVU, respectivamente), indicativas de fragilidade dos grânulos que, inchados em excesso, quebram-se perdendo viscosidade. O amido de mandioca apresentou maior pico e quebra de viscosidade e maior tendência a retrogradação. As Figuras 1a, 1b e 2a, 2b mostram as curvas de tensão de cisalhamento em função da taxa de deformação das maltodextrinas de mandioca e batata-doce que foram obtidos a partir de dados experimentais e ajustadas pelo modelo da Lei da Potência. Os tratamentos 1, 2 ,3 e 4 são referentes ao fatorial principal do planejamento experimental. (a) (b) Figura 1. Tensão de cisalhamento em função da taxa de deformação para solução de maltodextrina de mandioca (a) e batata-doce (b) a 20% a 25ºC.

91

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2000,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7te

nsão

de

cisa

lham

ento

, N

/m2

taxa de deformação, s-1

tratamento 1 tratamento 2 tratamento 3 tratamento 4

0 10 20 30 40 50 60 70 80 900,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

tens

ão d

e ci

salh

amen

to,

N/m

2

taxa de deformação, s-1

tratamento 1 tratamento 2 tratamento 3 tratamento 4

(a) (b) Figura 2. Tensão de cisalhamento em função da taxa de deformação para solução de maltodextrina de mandioca (a) e batata-doce (b) a 30% a 25ºC. As maltodextrinas são produtos resultantes do baixo grau de hidrólise dos amidos e com alta porcentagem de sacarídeos de alto peso molecular. De acordo com as Figuras 1a, 1b e 2a, 2b pode-se constatar que a tensão de cisalhamento aumenta linearmente com o aumento da taxa de deformação, confirmando a tendência do comportamento Newtoniano das maltodextrinas de mandioca e batata-doce nas concentrações de 20% e 30%, também observa-se a dependência da viscosidade (μ ) nas concentrações das soluções de maltodextrinas.

Lapasin e Pricl (1995) afirmaram que as propriedades de transportes e especificamente o comportamento reológico de materiais complexos e reais, como sistemas de polissacarídeos, podem ser significativamente afetados por diversos fatores, tais como o meio de dissolução, concentração e temperatura.

CONCLUSÕES De acordo com os resultados obtidos observou-se que as maltodextrinas de mandioca e batata-doce apresentaram comportamento Newtoniano a 25ºC nas concentrações de 20% e 30% e o modelo da Lei da Potência apresentou bom ajuste dos dados

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experimentais. As maltodextrinas de mandioca apresentaram maiores valores de viscosidade.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AOAC. Association of Official Agricultural Chemistry. Official Methods of Analysis. 13.ed. Washington: s.n., 1980. 109p. BROOKS, J.R.; GRIFFIN, V.K. Saccharides analysis of corn syrup solids ans maltodextrins using high-performance liquid chromatography. Cereal Chemistry, v.64, n.4, p.253-255, 1987. CHRONAKIS, I.S. On the molecular characteristics, composition properties, and structural – functional mechanisms of maltodextrins: a review. Critical Reviews in Food Science, v.38, n.7, p.599-637, 1998. HIEMENZ, P.; RAJAGOPALAN, R. Principles of colloid and surface chemistry. New York: Marcel Dekker, 1997. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. Norme internationale: Riz-détermination de la teneur em amylase. S.I., 1987. 5p. (ISSO 6647). LAPASIN, R.; PRICL, S. Rheology of industrial polysaccharides: Theory and applications. London: Blackie Academic & Professional. 1.ed., 1995, 620p. NELSON, N. A photometric of the Somogy method for the determination of glucose. Journal Biol. Chemistry, n.153, p.375-380, 1944.

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RESÍDUOS SÓLIDOS E LÍQUIDOS DO PROCESSO DE PRODUÇÃO DE BIOETANOL DE RAÍZES DE MANDIOCA.

Ileana Andréa ORDOÑEZ1, Cláudio CABELLO2.

RESUMO: As matérias primas amiláceas como as tuberosas tropicais, representam uma fonte alternativa para a produção de bio-combustiveis, atualmente se dispôs de tecnologias para produção de etanol a partir da mandioca, abundantemente produzida em todos os estados do Brasil. A mandioca e uma cultura basicamente destinada á alimentação de forma in natura ou como farinhas. As produtividades agrícolas têm apresentado uma melhora considerável nos últimos anos, devido principalmente as novas técnicas agrícolas utilizadas, bem como aos novos materiais genéticos mais resistentes a pragas e doenças, embora seja necessário continuar com pesquisas que permitam desenvolver novas e melhores tecnologias que incrementem ainda mais as produtividades e aperfeiçoem os sistemas de produção, fortalecendo o setor e tendo maiores vantagens econômicas. O nosso objetivo de estudo e estabelecer uma tecnologia, que permita transformar os resíduos do processo de produção de bio-etanol a partir de mandioca em subprodutos aproveitáveis.

ABSTRACT:

The amilaceas raw materials like the tubercular amylases represent an alternative source for the bio – fuels production. At present, the necessary technology for the production of ethanol from cassava widely produced across Brazil is available. The cassava is a product mainly destined to be consumed in its natural form, or even as flour. The agricultural productivity is going up the hill in the last years, due to the implementation of new agricultural techniques as well as new genetic materials more resilient to plagues and diseases. Anyway, it’s necessary to take investigations further and develop new technologies that allow

1 Mestranda em Energia na Agricultura, FCA/UNESP, Botucatu: ile_orca@fca.unesp.br 2 Orientador, Professor Dr. Cláudio Cabello, CERAT/UNESP: dircerat@fca.unesp.br

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productivity to grow beyond the present threshold. These new technologies will also have to optimize the production systems, strenghtening the agricultural sector and allowing economical advantages. Our study objective is to stablish a new technology that allows to transform the bio-ethanol production process’ wastes from cassava into useful sub-products.

Palavras chaves: Mandioca, etanol, resíduos.

INTRODUÇÃO: O mundo hoje tem uma necessidade crescente de energia, o uso de combustíveis renováveis, tais como bio-diesel, etanol e metanol entre outros, derivados de produtos agrícolas esta se incrementado de forma exponencial, devido ao esgotamento das reservas de petróleo e carvão mineral, á escassez de energia elétrica, aos perigos do uso da energia nuclear e aos impactos positivos do uso destes combustíveis em substituição aos fosseis, além de reduzir a dependência do petróleo o uso deles diminui significativamente as emissões de gases tóxicos na atmosfera. Brasil alcança hoje a posição de maior produtor de álcool de cana de açúcar no mundo, produzindo etanol a partir da cana desde o começo da década de 70 aproveitando a disponibilidade da matéria prima. Foram realizados grandes avanços no desenvolvimento tecnológico baseado nos aperfeiçoamentos das diferentes etapas do processo, desde a produção e tratamento da matéria prima até o reaproveitamento dos resíduos. Na etapa de produção agrícola, foram introduzidos novos equipamentos de colheita, novas variedades, tecnologias de manejo da plantação e dos resíduos, na etapa industrial, foram aperfeiçoados os processos e equipamentos reduzindo os gastos energéticos, e desta forma os resultados alcançados na produção de bio-etanol a partir da cana demonstram a validade das pesquisas e geram interesses na produção a partir de outras fontes de matérias primas. Utilizando um catalisador biológico, levedura Sacharomices cerevisae, qualquer produto que contenha uma quantidade considerável de carboidratos constitui-se em matéria prima para obtenção de etanol,

95

podem ser usados materiais açucarados como glicose, frutose e maltose; materiais amiláceos como os grãos de milho, sorgo, trigo, tuberosas amilaceas e materiais celulósicos como madeira e resíduos da indústria do papel. Estes dos últimos materiais necessitam um pré-tratamento para disponibilizar os carboidratos assimiláveis para a levedura. Assim como Brasil e líder mundial na produção de bio-etanol a partir de cana de açúcar, Estados Unidos lidera na produção de bio-etanol a partir de milho, o incremento constante nas produções de bio-etanol a partir de milho gera uma queda na oferta mundial desta commodity; considerando que os Estados Unidos são responsáveis pela metade das exportações mundiais de grãos, e que o milho é a base alimentar de porcos, bois e aves, esta cadeia alimentar se vê afetada, majorando os preços dos derivados como carne, leite, manteiga e ovos. As matérias primas amiláceas como as tuberosas tropicais, representam uma fonte alternativa para a produção de bio-combustiveis, atualmente se dispôs de tecnologias para produção de etanol a partir da mandioca, abundantemente produzida em todos os estados do Brasil. Os resíduos gerados no processo de fabricação de álcool a partir de mandioca causam sérios problemas ambientais considerando-se os volumes e a composição dos mesmos. São constituídos por partes da planta que passam por diversos processos físicos e/ou químicos que modificam em parte sua composição, que pode variar dependendo do cultivar, a idade da planta, tempo após a colheita e o tipo de equipamentos utilizados e outros. A Tabela 1 mostra a composição das raízes de mandioca de cultivares de América Central, diferenciando às longas e finas, as médias e as curtas e grossas. (Cereda em Cargill, 2001)

96

Tabela 1. Composição de Raízes de mandioca de cultivares da América Central. Componentes Raízes

(g / 100g) Longas e finas Médias Curtas e grossas

Água 62,10 62,10 62,10 Fibra 1,60 1,25 1,14 Lipídeos 0,65 0,20 0,24 Nitrogênio 0,32 0,17 0,11 Carboidrato 32,95 34,18 34,70 Cinzas 1,20 1,20 0,86

(mg / Kg) Cálcio 46,00 27,00 27,00 Fósforo 78,00 66,00 43,00 Ferro 1,60 0,50 0,50 Caroteno 0,01 0,01 0,01 Tiamina 0,09 0,06 0,05 Riboflavina 0,04 0,04 0,03 Niocina 0,82 0,72 0,60 Ac. Ascórbico 32,00 40,75 41,40

Fonte: Adaptados de Martelli (1951), em Cargill, 2001 A palavra resíduo leva uma imagem depreciativa, onde o produto, analisado no contesto global do processamento, não tem serventia e deve ser descartado. Esse conceito tem sido gradualmente abandonado, substituído por outros como subprodutos e mesmo co-produtos. O conceito altera o contexto do processo e coloca em foco a possibilidade de melhor utilização da matéria prima. Além disso, fica cada vez mais oneroso tratar os efluentes e resíduos, de forma que sempre que possível é melhor evitar o tratamento e utilizar os resíduos como matéria prima em novos processos. Há muitos exemplos desta forma de atuação entre os quais cita-se o processamento da cana de açúcar no Brasil e o processamento úmido do milho em nível mundial. No primeiro caso o bagaço da cana, que era um resíduo incômodo, se transformou em subproduto e está próximo de

97

transformar em co-produto; essa mudança no processamento de descarte para queima na caldeira permitiu mais eficiência energética. Com o bagaço sobrando, um esforço de pesquisa permitiu abrir uma série de opções que vão da alimentação animal até a co-geração de energia elétrica para venda, satisfazendo demandas regionais. No caso do processamento do milho, a melhor solução foi repassar os resíduos para outra industria, de produção de óleo a partir do germe. Para que seja possível encontrar soluções economicamente viáveis para o aproveitamento dos resíduos, se devem conhecer as quantidades produzidas e caracterizar os resíduos de forma a mais completa possível. (Cereda, em Cargill, 2001).

MATERIAIS E MÉTODOS: Serão utilizadas raízes de mandioca coletada no campo experimental do CERAT/UNESP em Botucatu; as atividades a serem desenvolvidas são:

• Lavagem o objetivo é retirar as impurezas das raízes, película externa e eliminar os restos de sílica.

• Desintegração, para produzir a polpa das raízes com adição de 20% de água potável no processo.

• Dextrinização • Fermentação: Será realizada uma comparação dos resíduos

gerados por dois caminhos diferentes: Um retirando a polpa da mandioca por médio de peneiras antes de entrar na dorna de fermentação e outro onde não tem remoção da polpa até o final do processo.

• Destilação • Toma de amostras (Resíduos)

98

Fluxograma: Caracterização dos resíduos – Metodologia Analítica:

Teor de umidade pelo método de secagem em estufa Será determinada com a perda de peso da amostra, quando aquecida a 105°C, segundo o método descrito pela AOAC (1975).

Determinação de pH Por pH-metro digital, conforme método descrito pela AOAC (1975).

Determinação do teor de amido

O teor de amido será determinado pelo método enzimático de Somogy (1945) e Nelson (1944) e AOAC (1975), conforme equação a seguir: % amido (base úmida) = (% Açúcares Totais - % Açúcares Solúveis) x 0,9

Lavagem

Desintegração

Dextrinização

Sacarificação

Fermentação Peneiragem

Destilação

Fermentação

Destilação

Resíduo

Resíduo

Álcool

Álcool

α - amilase

Amiloglucosidase

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Determinação do teor de fibras

O teor de fibras será determinado através de digestão com H2SO4 e NaOH em bloco digestor para fibras, conforme metodologia descrita por AACC (1975).

Determinação do teor de cinzas Através da calcinação das amostras a 550 (±30) °C durante 2 horas, segundo o método descrito por AOAC (1975).

Determinação do teor de proteínas Determinado usando fator 6,25 para o cálculo de proteína total, pelo método Micro-Kjeldhal descrito por AOAC (1975).

Determinação do teor de lipídeos Pelo método Bligh dyer, onde a extração é realizada a frio utilizando três solventes metanol-clorofórmio-água, conforme descrito por Bligh; Dyer (1959) e Cecchi (1999).

Determinação de açúcares totais Serão determinados através do método de Somogy (1945) e Nelson (1944), onde representa o conteúdo total de açúcares redutores, mais a sacarose e outros possíveis açúcares solúveis presentes na amostra.

Determinação de sedimento. Serão avaliados os sedimentos do processo para o resíduo nos dois sistemas.

• Y = Resíduo peneirado (P.S) / Raízes de mandioca (P.S) • Y= Resíduo destilado (P.S) / Raízes de mandioca (P.S) • Y= Etanol produzido (g) / Raízes de mandioca (P.S) • Y= Etanol produzido (g) / Resíduo destilado (P.S)

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DALÍZIA AGUIAR, Embrapa Agropecuária Oeste - Mandioca industrial – Disponível em: < www.cpao.embrapa.br/publicações.> Acesso em 10/ago/ 2007. ABAM, 2007 (Associação Brasileira dos Produtores de Amido de Mandioca)- China proíbe etanol de milho e investe em mandioca-Disponível em: < http://www.abam.com.br/not.php?id=277 >. Acesso em 5/ago/2007.

100

CABELLO, C. Identificação de parâmetros para monitoramento de processo contínuo de hidrólise enzimática, na produção de glicose a partir de fécula de mandioca. Botucatu, 1995. 208p. Tese (Doutorado em Agronomia/Energia na Agricultura) – Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista, Botucatu, 1995. CÉLIA MARIA LANDI FRANCO ... [et al] Propriedades gerais do amido – Campinas : Fundação Cargill, 2001 v.1, 224p CEPEA (Centro de Estudos Avançados em Economia Aplicada). Disponível em: < http://cepea.esalq.usp.br > Acesso em 15/ago/2007. CEREDA, M., P. Caracterização dos resíduos da industrialização da mandioca. In:_______. Resíduos da Industrialização da mandioca. São Paulo: Editora Paulicéia, p.11-50. 1994. CEREDA, M., P. Caracterização dos subprodutos da industrialização da mandioca. In:_____. (coord.). Manejo, Uso e Tratamento de subprodutos da industrialização da mandioca. São Paulo: Fundação Cargill, v.4, cap. 1, p.13-37.(Série Culturas de tuberosas amiláceas Latino Americanas), 2001. CEREDA, M,P - OLIVIER VILPOUX - O mercado de amido no Mundo, Disponível em : < http://www.abam.com.br/revista/revista9/ceteagro.php > Acesso em 28/Jul/2007. LEONEL, M., CABELLO, C. Hidrólise enzimática do farelo de mandioca: glicose e álcool. In: CEREDA, M.P. (coord.). Manejo, Uso e Tratamento de subprodutos da industrialização da mandioca. São Paulo: Fundação Cargill, 2001. v.4,cap. 22, p.280-290. (Série Culturas de tuberosas amiláceas Latino Americanas), 2001. LIMA, U. A.; BASSO, L. C.; AMORIN, H. V. Produção de etanol. In:- Biotecnologia. São Paulo: E. Blucher, v. 3, cap. 1, p. 1-43, 2001. MENEZES, TOBIAS JOSÉ BARRETO- Etanol o combustível do Brasil. São Paulo, Ed. Agronômica Ceres,.229 p. 1980 ZEA DUQUE VIEIRA LUNA MAYERHOFF (INPI – Instituto Nacional da Propriedade Intelectual). Patentes em bio-etanol evidenciam desenvolvimento brasileiro. Disponível em:< http://www.inpi.gov.br/ultimas_noticias/pdf/artigozea.pdf >. Acesso em 10/Ago/ 2007

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TEOR DE AMIDO RESISTENTE EM FÉCULA DE MANDIOCA EXTRUSADA SOB DIFERENTES CONDIÇÕES

Taila S. de FREITAS1, Magali LEONEL2, Martha Maria MISCHAN3

RESUMO: Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da umidade da fécula, rotação da rosca e temperatura de extrusão sobre o teor de amido resistente em féculas de mandioca extrusadas. Os resultados mostraram que houve uma redução no teor de amido resistente nas féculas após a extrusão, sendo que a temperatura de extrusão teve efeito significativo sobre este parâmetro, seguida pela interação da umidade da fécula com a rotação da rosca. Palavras-chave: amido resistente, mandioca, extrusão ABSTRACT: The objective of this work was to evaluate de effect of starch moisture, screw speed and extrusion temperature on the content of resistent starch in extrused cassava starch. The results showed decrease of resistent starch content after extrusion process independent of used conditions. The extrusion temperature had a significant effect about this parameter. Then the starch moisture had an effect too. The screw speed had the minimum effect. Keywords: resistent starch, cassava, extrusion

INTRODUÇÃO O amido é classificado em função da sua estrutura físico-química

e da sua susceptibilidade à hidrólise enzimática. Segundo Englyst et al. (1992), de acordo com a velocidade com a qual o alimento é digerido in vitro, o amido divide-se em: rapidamente digerível, lentamente digerível e amido resistente (AR) que resiste à ação das enzimas digestivas.

O processo de extrusão vem ganhando destaque e expansão na indústria de alimentos e alguns de seus parâmetros operacionais, como a umidade da matéria-prima, a temperatura do processo e a rotação da rosca, podem provocar alterações em várias propriedades funcionais do amido.

1 Graduanda em Nutrição , Instituto de Biociências/UNESP/Botucatu. Bolsista FAPESP. Bolsista FAPESP. 2Pesquisadora Doutora CERAT/UNESP/Botucatu, mleonel@fca.unesp.br 3 Professora Doutora, Departamento de Bioestatística, IB/UNESP, Botucatu-SP

102

Considerando-se a importância sócio-econômica do segmento industrial de fécula de mandioca, e da classificação do amido quanto a sua digestibilidade, sabendo que este pode proporcionar benefícios nutricionais, dietéticos e metabólitos específicos, torna-se relevante implementar pesquisas no sentido de fomentar o desenvolvimento de produtos que contribuam para a manutenção da saúde da população e atendam aos interesses industriais.

Nesta linha este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da umidade inicial da fécula, temperatura de extrusão e velocidade de rotação da rosca no teor de amido resistente da fécula de mandioca extrusada.

MATERIAL E MÉTODOS

A extrusão foi efetuada em uma linha completa IMBRA RX, da Imbramaq. Dentre os parâmetros de extrusâo, alguns foram mantidos fixos: temperatura de extrusão na 1ª (20°C) e na 2ª zona (60°C); taxa de compressão: 3:1; abertura da matriz (5 mm) e taxa de alimentação (200 g/min). O processo de extrusão seguiu o delineamento ‘central composto rotacional’ para três fatores com um total de 20 tratamentos, conforme apresentado na Tabela 1.

Para avaliar o teor de amido resistente da fécula de mandioca não extrusada e após os tratamentos de extrusão foi utilizado o método proposto por Goñi et al.(1996). Tabela 1 - Parâmetros variáveis do processo de extrusão.

Níveis Variáveis independentes Axiais Codificados R T U

- α -1,682 163 40 12 -1 190 50 14 0 218 65 16 +1 245 80 18

+ α +1,682 272 90 20 R:Rotação da rosca (rpm); T: Temperatura de extrusão (ºC); U: Umidade das amostras (%).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados obtidos mostraram uma variação de 0,9 a 2,14% de amido resistente nas féculas extrusadas. Considerando os valores

103

obtidos na fécula de mandioca antes do processo de extrusão (4,15%), o processo de extrusão promoveu redução significativa do conteúdo de amido resistente.

Verificou-se que o teor de amido resistente foi influenciado significativamente pela temperatura de extrusão e pela interação: umidade e rotação da rosca (Figuras 1 e 2).

00,20,40,60,8

11,21,41,6

30 40 50 60 70 80 90 100

Temperatura (ºC)

Am

ido

resi

sten

te (%

)

Figura 1- Efeito da temperatura de extrusão (ºC) sobre o teor de amido resistente na fécula de mandioca extrusada, com umidade de 16% e rotação da rosca de 218rpm.

CONCLUSÕES De acordo com os resultados obtidos, pode-se observar que

houve uma redução no teor de amido resistente da fécula de mandioca após o processo de extrusão independente das condições operacionais testadas. Dentre os fatores avaliados a temperatura de extrusão exerceu o efeito mais pronunciado sobre esta característica.

104

0,745 0,891 1,036 1,182 1,327 1,473 1,618 1,764 1,909 2,055 above

Figura 2- Efeito da umidade (%) e da rotação da rosca (rpm) sobre o teor de amido resistente na fécula de mandioca extrusada, com temperatura de extrusão de 65ºC.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ENGLYST, HN, CUMMINGS JH. Digestion ofpolysaccharides of potato in the small intestine of man. Am J Clin Nutr, 46:2020-23, 1987. GOÑI, I.; GARCÍA-DIZ, L.; MAÑAS, E.; SAURA-CALIXTO, F. Food Chemistry, vol. 56, n° 4, pp. 445-449, 1996. LOBO, A.R.; SILVA, G.M.L. Implicações Nutricionais no Consumo de Fibras e Amido Resistente. Nutrição em Pauta, Campinas. 2001. Disponível em: <http://www.nutricaoempauta.com.br> Acesso em 28 ago. 2005.

105

USO DA FÉCULA DE BIRI (Canna edulis) NA PRODUÇÃO DE PÃO-

DE-QUEIJO: ANALISES FÍSICAS E SENSORIAIS Luciana Bronzi de SOUZA1, Josiane C. MARTINS1, Magali LEONEL2

RESUMO: O biri é uma planta perene originária das regiões dos Andes peruanos, sendo encontrada no Brasil como planta ornamental. Contudo, em outros países, como na Colômbia, é usado para a extração artesanal de amido que é valorizado no preparo de biscoitos. O objetivo do presente trabalho foi comparar o efeito da adição de diferentes concentrações de fécula de biri na elaboração de pão-de-queijo e realizar sua comparação com marcas comerciais de pão-de-queijo tradicional. Foram avaliados seis produtos, três destes sendo pães de queijo de marcas comercias, e outros três pães-de-queijo foram desenvolvidos com diferentes concentrações de fécula de biri e polvilho azedo. Foram realizadas as análises de densidade aparente, volume especifico, cor e análise sensorial. Os resultados indicaram que a formulação com 32% de fécula de biri e 68% de polvilho azedo apresentou boas características físicas e sensoriais semelhantes às de produto comercial. Palavras chave: pão, amido, volume, análise sensorial

ABSTRACT: The Canna edulis is a perennial plant from the regions of the Peruvian Andes. It is found in Brazil as ornamental plant. However, in other countries such as in Colombia, is used for the extraction of starch that is valued in the preparation of biscuits. The purpose of this study was to compare the effect of the addition of different concentrations of Canna edulis starch in the development of bread-cheese phisical end sensory characteristics. It was trademarks of bread-cheese for comparasion. Six products were evaluated, three of these being commercial produts and three treatments with different concentrations of Canna edulis starch and sour cassava starch. It were analysed the mass density, specific volume, color and sensory analysis. The results indicated that the treatment with 32% of Canna edulis starch

1 Alunas de graduação em Nutrição, Instituto de Biociências/UNESP, Botucatu-SP. 2 Pesquisadora- CERAT/UNESP, Botucatu-SP. E-mail:mleonel@fca.unesp.br

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and 68% of sour cassava starch presented good physical and sensory characteristics similar to commercial product. Key-words: bread, starch, volume, sensorial analysis

INTRODUÇÃO 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 país (PEREIRA, 1998).

O biri (Canna edulis) é proveniente das regiões quentes dos Andes peruanos, sendo planta perene que alcança de 1 a 2 metros de altura, com folhas ovais oblongas e inflorescências vermelhas. O consumo direto dos rizomas é quase impossível devido à existência de fibras grossas (HERMANN, 1994). Devido ao elevado teor de amido nos rizomas, o biri apresenta potencial para utilização como matéria prima na extração de amido comercial. O objetivo do presente trabalho foi comparar o efeito da adição de diferentes concentrações de fécula de biri na elaboração de pão-de-queijo e realizar sua comparação com marcas comerciais de pão-de-queijo tradicional.

MATERIAL E MÉTODOS Foram avaliadas três formulações de pão-de-queijo sendo: uma

elaborada com polvilho azedo e fécula de biri (T1) (140 g e 65g respectivamente), outra somente com fécula de biri (T2) (205g), e uma com polvilho azedo (T3) (205g). Com a finalidade de comparação foram também avaliadas três marcas comerciais (T4, T5 e T6).

Foram considerados ingredientes fixos no preparo das massas de pão-de-queijo: 105g de queijo meia cura, 105g de leite integral, 75g de óleo de soja, 11g de margarina e 6g de sal. As o preparo das massas seguindo a metodologia descrita por Santos (2006), foi realizada a modelagem dos pães de queijo, com peso de aproximadamente 25 gramas cada. Os pães foram colocados em forma de alumínio e assados por 25 minutos em forno pré-aquecido a 180 ºC. Após o forneamento dos pães, foram realizadas as análises de densidade da massa, volume especifico, cor e análise sensorial.

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A densidade aparente na massa cru foi realizada pelo método de deslocamento de massa de água, utilizando uma proveta de 1000 ml, uma de 100 ml e água. No pão-de-queijo assado, foi determinada pelo método de deslocamento de massa de semente de painço com uma proveta de 1000 ml. Nas duas situações, a massa foi previamente embrulhada em filme plástico transparente.

O volume especifico foi obtido após a pesagem em balança semi-analitica. Neste método, o volume do produto e calculado subtraindo-se o volume obtido na proveta pela semente de painço ou água contendo o pão-de-queijo, do volume fixo da proveta.

A cor da crosta dos pães e de seu interior foi determinada pelo calorímetro Minolta CR-400.

Os seis pães de queijo foram avaliados sensorialmente por 10 provadores não treinados, funcionários do CERAT. Foi realizada uma ficha sensorial com escala hedônica de 9 pontos, sendo extremo de valor igual a 1 correspondendo ao termo hedônico desgostei muitíssimo e o de valor 9, atribuído ao termo gostei muitíssimo.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados obtidos nas análises de densidade aparente e volume específico dos produtos, antes e após o forneamento, estão apresentados na Tabela 1. Tabela 1- Valores de densidade aparente (DA) e volume específica (VE) dos seis produtos analisados. DA (g/mL) VE (mL/g)

cru assado cru assado

T1 0,96 a A 1,00 b A 1,18 a A 1,14 bc A

T2 0,90 a B 1,71 a A 1,12 a A 0,59 c A

T3 1,04 a A 0,54 b A 0,96 a B 1,87 abc A

T4 0,99 a A 0,40 b B 1,02 a B 2,52 a A

T5 1,04 a A 0,97 ab A 0,96 a A 1,22 abc A

T6 0,96 a A 0,42 b A 1,14 a B 2,38 ab A * Médias seguidas da mesma letra minúscula na coluna não diferem entre si ao nível de significância de 5%.

** Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha não diferem entre si ao nível de significância de 5%.

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Com base na Tabela 1, pode-se verificar que as densidades aparentes (DA) de todos os produtos crus eram semelhantes, no entanto, após assado houveram diferenças significativas entre os produtos, tanto entre os produtos que continham biri como nos tradicionais. O produto elaborado apenas com fécula de biri ficou mais pesado após assar, contudo sua densidade aparente não diferiu estatisticamente da observada no T5 (produto comercial).

Para o volume específico (VE) não foram observadas diferenças entre os tratamentos na forma crua, mas após o forneamento os produtos diferiram entre si. Os maiores VE foram obtidos na formulação com apenas polvilho azedo e nos produtos comerciais. Contudo faz-se importante ressaltar que a formulação T1 apresentou VE próximo ao obtido na formulação comercial T5.

Para a análise de cor, os resultados da luminosidade mostraram diferenças significativas entre os tratamentos para a cor da crosta e evidenciaram que o interior dos produtos eram mais claros que a crosta, exceção ao T5. Observou-se também a presença de vermelho (croma a* positivo) em todos os tratamentos e local analisado (crosta e interior), com o menor valor observado no T5. Os resultados obtidos para o croma b* mostraram presença do amarelo (croma b* positivo) com os maiores valores nas amostras comerciais.  

Tabela 2: Valores de luminosidade, croma a* e croma b* da crosta e interior de pães de queijo.

A Figura 1 mostra as médias obtidas no teste de aceitação dos produtos. Os resultados mostraram que o produto com menor aceitação

L* a* b* crosta interior crosta interior crosta interiorT1 53,97 cA 60,93 aA 7,37abA 3,20 abA 17,48 bcA 21,31 abA T2 57,1abcA 60,14 aA 4,30abA 2,30 abA 8,98 cA 11,19 bA T3 56,41 bcA 59,15 aA 7,97 abA 5,30 abA 18,47 bcA 20,20 abA T4 68,05 abA 61,72 aA 2,07abA 5,40 abA 34,47 aA 21,47 abB T5 70,76 aA 58,42aB 0,67 bB 8,55 aA 26,4abA 23,51 aA T6 58,42abcB 70,02aA 8,55 aA 1,16 bB 23,5 abA 29,22 aA

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foi o elaborado somente com fécula de biri, e o de maior aceitação foi o elaborado somente com polvilho azedo, o qual não diferiu de um produto comercial (T4). O T2, de acordo com os provadores, não apresentou aparência de pão-de-queijo, estava duro, pesado e com um sabor diferente.

O tratamento T1, no qual foi utilizado 65g de fécula de biri e 140g de polvilho azedo apresentou aceitação superior à obtida pela marca comercial 3 (T6).

5,62

2,28

8 8 7,73

4,9

0

2

4

6

8

10

T1 T2 T3 T4 T5 T6

Tratamentos

Méd

ia

Figura 1: Histograma das medias sensoriais obtidas no teste de aceitação.

CONCLUSÃO Com base nos resultados obtidos foi possível concluir que a adição de fécula de biri na formulação básica de pão-de-queijo, na proporção de 32% com 68% de polvilho azedo, permitiu á obtenção de produto com características físicas e sensórias adequadas para este tipo de produto.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

HERMANN,M. Arracacha and achira processing and product development. CIP Centro International de la Papa, Progress report 6310, Quito Ecuador, Mimeograph 8p. 1994.

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PEREIRA, A.J.G. Fatores que afetam a qualidade do pão-de-queijo. Belo Horizonte: CETEC, 1998. 52p. SANTOS, J.R.U., Collares, F.P. Desenvolvimento de pão-de-queijo funcional pela incorporação de isolado protéico de soja e polidextrose. Dissertaçao (Mestrado em Tecnologia de Alimentos)- Universidade Estadual de Campinas, 2006.