Programa de Pós-Graduação Scricto Sensu Mestrado Profissional em Ciência e Tecnologia de Alimentos

Transcrição

1 Programa de Pós-Graduação Scricto Sensu Mestrado Profissional em Ciência e Tecnologia de Alimentos Campus Rio de Janeiro Priscila Silva Rezende Ramos INFLUÊNCIA DE EMULSIFICANTES E DA ENZIMA TRANGLUTAMINASE NO DESENVOLVIMENTO DE PÃES MODELÁVEIS SEM GLÚTEN Rio de Janeiro - RJ 2013

2 Priscila Silva Rezende Ramos INFLUÊNCIA DE EMULSIFICANTES E DA ENZIMA TRANGLUTAMINASE NO DESENVOLVIMENTO DE PÃES MODELÁVEIS SEM GLÚTEN Dissertação de Mestrado apresentada ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Ciência e Tecnologia de Alimentos. Orientadora: Profª. Drª. Lucinéia Gomes da Silva Rio de Janeiro-RJ 2013

3 R175 Ramos, Priscila Silva Rezende. Influência de emulsificantes e da enzima transglutaminase no desenvolvimento de pães modeláveis sem glúten / Priscila Silva Rezende Ramos. Rio de Janeiro, f.: il. color. ; 21 cm. Dissertação - (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) IFRJ, Bibliografia: f.: Doença celíaca Pacientes Tratamento. 2. Dieta sem glúten Alimentos. 3. Enzimas Aplicações industriais. I. Título. IFRJ/CMAR/CoBib CDU 616.3:

4 Priscila Silva Rezende Ramos INFLUÊNCIA DE EMULSIFICANTES E ENZIMA TRANGLUTAMINASE NO DESENVOLVIMENTO DE PÃES MODELÁVEIS SEM GLÚTEN Dissertação de Mestrado apresentada ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Ciência e Tecnologia de Alimentos. Data da aprovação: 02/07/2013 Drª. Lucinéia Gomes da Silva. (Orientadora) Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Estado do Rio de Janeiro. Drª. Sonia Couri Embrapa Agroindústria de Alimentos Drª. Maria Ivone Martins Jacintho Barbosa Departamento de Tecnologia de Alimentos/ Instituto de tecnologia/ UFRRJ Rio de Janeiro-RJ 2013

5 AGRADECIMENTOS A Deus por tudo que sou e por tudo que conquistei. Aos meus pais, pelo apoio carinho e suporte, nos momentos que mais precisei. Ao meu esposo e minha filha, pela compreensão e apoio incondicional nos momentos em que precisei ser ausente. A Professora Lucinéia pela orientação na elaboração desta tese. Aos meus colegas de turma, pelo companheirismo e amizade. Aos meus colegas de trabalho, pela atenção, paciência e co-orientação. Ao estagiário Pedro Henrique pela ajuda em todos os experimentos. A todos os amigos que, de forma direta ou indireta, contribuíram para a conclusão desta etapa da minha vida.

6 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 Mucosa do intestino delgado de um individuo sadio, e de um 19 individuo portador de doença celíaca Figura 2 Iceberg da Doença Celíaca 20 Figura 3 Fotografia de paciente celíaco em várias fases do tratamento 22 Figura 4 Frequência de ingestão de glúten por celíacos 23 Figura 5 Produtos sem glúten mais desejados pelos celíacos 23 Figura 6 Formação da rede de glúten 25 Figura 7 Fluxograma de produção de pães de trigo (A) e de PSG (B) 27 Figura 8 Representação esquemática da transição de fase da 29 gelatinização para a retrogradação do amido Figura 9 Características ambifílicas típica dos emulsificantes 34 Figura 10 Efeito direto e indireto dos emulsificantes 36 Figura 11 Estrutura molecular do HPMC (a) e da Goma xantana (b) 37 Figura 12 Fluxograma de produção do Pão sem glúten 45 Figura 13 Aparência dos pães assados em forma 53 Figura 14 Influência dos emulsificantes na altura dos pães modelados e assados 54 forma e calha Figura 15 Fotografia dos pães modelados assados em calhas 56 (emulsificantes isolados) Figura 16 Influência dos emulsificantes no volume específico dos pães 56 modelados e assados em forma e calha.. Figura 17 Avaliação da firmeza do miolo do Pão 57 Figura 18 Influencia dos emulsificantes isolados 58 e suas misturas no volume da massa fermentada Figura 19 Influencia dos emulsificantes isolados 59 e suas misturas na altura do pão Figura 20 Influencia dos emulsificantes isolados 60 e suas misturas no volume especifico do Pão Figura 21 Fotografia dos pães modelados e assados em calhas 51 (contendo mistura de emulsificantes Figura 22 Determinação do ph da massa durante a fermentação Figura 23 Avaliação da firmeza do miolo do pão do pão com emulsificante isolado e misturado 63

7 Figura 24 Influência da transglutaminase nos indicadores tecnológicos dos pães sem glúten em 40 e 80 minutos de fermentação Figura 25 Avaliação da firmeza do miolo do pão x teor de transglutaminase 66

8 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Formulação Controle do pão sem glúten 44

9 LISTA DE QUADROS Quadro 1 Relação do caráter emulsionante de acordo com o Valor de BHL 35 Quadro 2 Emulsificantes X Interação com amido 35 Quadro 3 Planejamento experimental 47 Quadro 4 Influência dos emulsificantes na massa e no pão acondicionado em forma 51

10 LISTA DE ABREVEATURAS E SIGLAS DC FC SSL DATEM HPMC ACELBRA PSG ANVISA TG IFRJ VMF AMA VE VMA PMA Doença Celíaca Formulação Controle Estearoil Lactil Lactato de Sódio Ésteres de ácido diacetil tartárico de mono e digliceridios Hidroxipropilmetilcelulose Associação dos Celíacos do Brasil Pão sem glúten Agencia Nacional de Vigilância Sanitária Enzima transglutaminase Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Estado do Rio de Janeiro Volume da Massa Fermentada Altura da massa Fermentada Volume específico Volume da massa Fermentada Peso da massa Assada

11 Ramos Rezende. P.S. Influência de emulsificantes e da enzima transglutaminase no desenvolvimento de pães modeláveis sem glúten. 80p. Dissertação de Mestrado, apresentado ao Programa de Pós-graduação Stricto Sensu em Ciência e Tecnologia de Alimentos- IFRJ, Campus Maracanã, RESUMO A ingestão de alimentos contendo glúten danifica a mucosa do intestino delgado dos pacientes celíacos, impossibilitando a absorção de vitaminas e minerais. O glúten está presente no trigo, aveia, cevada, centeio e em seus derivados. O pão sem glúten é uma alternativa a mais para os indivíduos portadores da doença celíaca (DC) diante da escassez de pães sem glúten com qualidade no mercado. Este projeto tem como objetivo, avaliar a influência de emulsificantes e da enzima transglutaminase e no desenvolvimento do pão modelável, isento de glúten. Amidos de milho e arroz, proteína de leite, água, fermento, açúcar, gordura de palma, sal, foram usados no desenvolvimento de uma formulação controle (FC). As gomas guar, xantana, estearoil lactil lactato de sódio (SSL),ésteres de ácido diacetil tartárico de mono e digliceridios (DATEM) e hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) foram testados na FC, bem como a combinação da goma xantana e HPMC. Os pães foram produzidos em forma e em calha. O volume, peso e altura dos pães foram avaliados como indicadores de qualidade tecnológica, além de características visuais avaliaram-se também a acidez da massa ao longo da fermentação e a maciez do miolo, nas formulações selecionadas, e posteriormente a ação da enzima transglutaminase nos parâmetros de qualidade dos pães selecionados. Nos experimentos realizados em forma e calha, os emulsificantes HPMC e goma xantana foram os que apresentaram melhores resultados com base nos indicadores tecnológicos, na firmeza do miolo e aspecto visual. Dentre os emulsificantes HPMC e goma xantana isolados e suas misturas, o melhor resultado na qualidade do Pão sem glúten foi obtido com a mistura goma xantana: HPMC (0,5: 1,5). Em relação ao efeito da transglutaminase (TG) no Pão sem glúten, verificou-se que nos pães sem adição da transglutaminase foram obtidos as melhores características de qualidade tecnológica. É importante salientar que o efeito desta enzima na aplicação em massas de Pão sem glúten está diretamente relacionado com a formulação usada, bem como com suas interações com os diversos emulsificantes, conforme tem sido testado em trabalhos da literatura. Palavras-Chave: doença celíaca, pão sem glúten, emulsificantes, transglutaminase.

12 Ramos, Rezende P.S. Influence of enzymes and emulsifiers addition in the development of formable gluten free breads. 80 p. Master Science Qualification Exam Post Graduate Program Studies in Master Science and Food Technology ABSTRACT Ingestion of foods containing gluten damages the lining of the small intestine of celiac patients. Gluten is present in wheat, oat, barley and its byproducts. Gluten free bread is another alternative for individuals with celiac disease (DC) considering the lack of high quality products of this type in the market. This study aims to evaluate the influence of emulsifiers and transglutaminase enzyme in the development of moldable gluten free breads. Corn and rice starch, milk protein, water, sugar, yeast, palm fat, salt was used to develop a control formulation (FC). Guar gum, xanthan gum, sodium stearoyl lactyl lactate (SSL), diacetyl tartaric acid esters of mono and diglycerides (DATEM) and hidroxypropylmethylcelulose (HPMC) were tested in the FC, as well as the combination of xanthan gum and HPMC. Breads were produced using two types of roasters: form and chute. The volume, weight and height of the loaves were evaluated as indicators of technological quality. Also, was evaluated the dough acidity during fermentation, crumb softness, visual characteristics in selected formulations and thereafter the transglutaminase action in quality parameter of selected breads. In the experiments using form and chute to cook the bread, the emulsifiers HPMC and xanthan gum was the ones that presents the best results basing on the technological indicators, crumb firmness and visual appearance. Among the emulsifiers utilized in the experiments HPMC and xanthan gum alone and mixed, the best quality result was obtained with the xanthan gum: HPMC (0,5; 1,5) mixture. Regarding the effect on transglutaminase in the gluten free bread was observed that breads with no addition of transglutaminase show better characteristic of technological quality. It is important to observe that the effect of this enzyme in gluten free bread is directly related with the formulation, as well as their interactions with various emulsifiers as has been tested on literature. Key words: celiac disease, gluten free bread, emulsifiers, transglutaminase

13 SUMÁRIO Páginas RESUMO ABSTRACT INTRODUÇÃO REVISÃO BIBLIOGRÁFICA DOENÇA CELÍACA História da doença celíaca Característica clínica Tratamento PÃO E GLÚTEN INGREDIENTES Farinhas amiláceas Proteína de leite Açúcar Gordura vegetal Fermento Sal Fibra de maçã Água ADITIVOS e COADJUVANTE DE TECNOLOGIA Emulsificantes, Gomas e Hidrocolóides Como atuam no pão Enzima Transglutaminase JUSTIFICATIVA OBJETIVO OBJETIVO GERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS MATERIAIS E MÉTODOS INGREDIENTES EQUIPAMENTOS

14 5.3 FORMULAÇÃO CONTROLE PROCESSAMENTO DO PÃO PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL DE MISTURA APLICAÇÃO DA ENZIMA TRANSGLUTAMINASE AVALIAÇÃO DA FIRMEZA NO MIOLO DOS PÃES DETERMINAÇÃO DO ph DAS MASSAS AO LONGO DA FERMENTAÇÃO INDICADORES TECNOLÓGICOS Volume da massa Fermentada - VMF Altura da massa assada - AMA Volume específico- VE Volume da massa assada - VMA Peso da massa assada - PMA ANÁLISE ESTATÍSTICA RESULTADO E DISCUSSÃO OBTENÇÃO DOS INDICADORES TECNOLÓGICOS NA FORMA OBTENÇÃO DOS INDICADORES TECNOLÓGICOS, COMPARANDO OS PÃES ACONDICIONADOS NA FORMA E NA CALHA INFLUÊNCIA DOS EMULSIFICANTES ISOLADOS NA FIRMEZA DO MIOLO INFLUÊNCIA DOS DOIS EMULSIFICANTES ISOLADOS EM RELAÇÃO Á MISTURA ACOMPANHAMENTO DO ph AO LONGO DA FERMENTAÇÃO INFLUÊNCIA DOS DOIS EMULSIFICANTES ISOLADOS E SUAS MISTURAS NA FIRMEZA DO MIOLO INFLUÊNCIA DA TRANSGLUTAMINASE NOS INDICADORES TECNOLÓGICOS DO PSG INFLUÊNCIA DA TG NA FIRMEZA DO MIOLO DOS PÃES... 7 CONCLUSÃO... 8 REFERÊNCIAS... 9 ANEXOS

15 1. INTRODUÇÃO Há uma década a doença celíaca (DC) era considerada extremamente rara fora da Europa, por isso era completamente ignorada por profissionais da área de saúde. Em pouco mais de dez anos, a DC passou de ignorada para os holofotes do mundo (SAPONE et al., 2012). A DC é uma enfermidade intestinal crônica, causada pela intolerância ao glúten. É uma condição patológica que ocorre em indivíduos geneticamente predispostos. Os indivíduos portadores desta doença não podem ingerir alimentos contendo glúten, uma rede proteica de estrutura tridimensional formada durante a produção de massa de pães, a qual proporciona características de viscoelasticidade à massa. A rede de glúten também é capaz de reter o dióxido de carbono formado durante a fermentação da massa, proporcionando um aumento no volume final do pão (GALLAGHER, 2009). O glúten encontra-se presente em vários cereais tais como trigo, centeio, aveia, cevada e derivados. A ingestão de produtos contendo glúten danifica a superfície da mucosa intestinal dos celíacos, levando-os à incapacidade na absorção de vários nutrientes tais como proteína, gordura, carboidratos, vitaminas e sais minerais (SDEPANIAN et al., 1999). Há pouco menos de duas décadas, imaginava-se que no mundo, apenas uma em cada dez mil pessoas era acometida pela DC. Nos anos 2000, pesquisas realizadas na universidade de Maryland nos EUA, mostrou que a DC era bem mais comum do que se supunha, estando presente em 133 a cada dez mil pessoas na América do Norte. Especialistas estimaram que cerca de 1% da população mundial seja celíaca (SAPONE et al., 2012). Até recentemente as pesquisas mostravam que a distribuição geográfica da DC no mundo era mais restrita à Europa e em países desenvolvidos como os EUA, Canadá e Austrália, entretanto, novos estudos epidemiológicos evidenciaram que esta desordem tem sido comum em muitos países em desenvolvimento (CATASSI et al., 2007). No Brasil, a incidência é de um caso a cada 681 pessoas. Na última década tem-se observado um aumento da consciência populacional sobre a DC, entretanto, muitas pessoas ainda estão sem diagnóstico (NASCIMENTO et al., 2012). O tratamento da DC requer exclusão rigorosa do glúten da dieta por toda a vida, o que tem proporcionado cada vez mais a necessidade de desenvolvimento de novos produtos bem como sua comercialização para atender aos indivíduos portadores desta intolerância. No comércio brasileiro, há escassez de produtos industrializados sem glúten, especialmente de 16

16 pães com qualidade. O número de pessoas diagnosticadas com DC tem aumentado e em consequência, a demanda por estes produtos também tem aumentado. Devido às diversas complicações de saúde e ao aparecimento de outras doenças associadas à DC, os indivíduos intolerantes ao glúten necessitam de produtos industrializados de elaboração cada vez mais complexas e fabricados em larga escala pela indústria, para atender a crescente demanda. O pão, um alimento básico da vida cotidiana, tem sido o produto mais difícil de ser substituído para os celíacos, devido à complexidade em produzi-lo na ausência da rede de glúten. Este é um desafio pelo qual vários grupos de pesquisa em todo mundo estão interessados neste tema (SUNADA et al, 2003). Apesar de já existir no mercado pães sem glúten (PSG), em geral, eles não apresentam a qualidade desejada. Segundo Kup et al.(1974); Sanches et al. (2002), Lazaridou et al. (2007), há a necessidade de se encontrar substâncias que possam simular a rede de glúten, bem como suas características a fim de melhorar a qualidade dos PSG. Diferentes fontes de amido, hidrocolóides, e/ou fontes de proteína têm sido investigados por mais de 40 anos na produção de PSG, cuja busca pela qualidade deste pão tem sido desafiador para os profissionais deste segmento. Esta pesquisa foi realizada com o intuito de analisar a influência de gomas e hidrocolóides com ação emulsificante e da enzima transglutaminase no desenvolvimento de PSG, em massas modeláveis, visando obter um produto com qualidade. 17

17 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 DOENÇA CELÍACA História da doença celíaca Há milhares de anos, os povos antigos verificaram que era possível semear a terra e obter colheitas de cereais diversos, dentre eles o trigo, conhecido na fabricação de um dos mais antigos dos alimentos, o pão. O aumento do rendimento de alimentos provenientes dos cereais como o trigo foi tal que permitiu a estes povos viverem em um mesmo local, sem a necessidade de andarem constantemente em busca de alimentos. Uma consequência da descoberta da semeadura de cereais, especialmente do trigo foi à civilização dos povos e a outra, foi o risco de se adquirir a DC (ACELBRA, 2012). No século II, Aretaeus da Capadócia descreveu doentes com um determinado tipo de diarreia, usando a palavra "Koiliakos" (aqueles que sofrem do intestino). Tudo levava a crer que já naquele século, Aretaeus referia-se à doença que bem mais tarde, em 1888, Samuel Gee, um médico pesquisador inglês descreveu em detalhes, onde ele sugeriu que as farinhas poderiam ser as causadoras da moléstia. O Dr. Gee designou-a por "afecção celíaca", aproveitando o termo grego e em seus escritos previa com grande intuição que, controlar a alimentação era a parte principal do tratamento e que a ingestão de farináceos deveria ser reduzida. Dr. Gee afirmava que se o doente poderia ser curado haveria de ser através da dieta (PAVELELEY, 1989). Durante a década de 1920, relacionou-se a etiopatogenia da afecção celíaca a fatores dietéticos. Na década de 1940, K. Dicke associou a doença ao consumo de pão. K. Dicke e Vam der Kamer demonstraram em 1950, a relação entre a ingestão de trigo à má absorção de gorduras e a sintomatologia própria da enfermidade celíaca clássica. A partir dos anos 50, com a introdução da biópsia das células intestinais, passaram a ser descritas as mudanças que se produzem na mucosa intestinal de pacientes celíacos (BERGE, 1993). Em 1970, os primeiros testes sorológicos foram desenvolvidos permitindo identificar melhor os pacientes susceptíveis, por meio de biópsia jejunal e controle do cumprimento da dieta (ACELBRA, 2012). Segundo Pratesi e Gandolfi (2005), a eclosão da DC e o aparecimento dos primeiros sintomas podem ocorrer em qualquer idade, geralmente se manifestando na infância, entre o primeiro e o terceiro ano de vida. 18

18 A DC é desencadeada pela ingestão de glúten, em indivíduos com predisposição genética. É caracterizada por inflamação crônica da mucosa e submucosa do intestino delgado e é também designada como enteropatia sensível ao glúten, prejudicando a absorção dos nutrientes (Figura 1). Figura 1: Mucosa do intestino delgado de um individuo sadio (a) e de um individuo celíaco (b) Fonte: O contexto epidemiológico da DC expandiu-se e, atualmente sendo também um problema de saúde pública mundial, principalmente devido à alta prevalência, à frequente associação com mobilidade variável e não específica e, em longo prazo, à probabilidade aumentada de aparecimento de complicações graves, principalmente osteoporose e doenças malignas do trato gastroentérico (PRATESI e GANDOLFI, 2005) Características Clínica Segundo Polanco (1995), a DC apresenta-se em quatro formas clínicas: clássica, não clássica, assintomática ou silenciosa e latente, representadas no esquema de um iceberg, conforme mostrado na Figura 2. 19

19 Figura 2: Iceberg da Doença Celíaca Fonte: Adaptado de: A mais frequente é a forma clássica que se inicia nos primeiros anos de vida, manifestando-se com quadro de diarreia crônica, vômitos, irritabilidade, falta de apetite, déficit de crescimento, distensão abdominal, diminuição do tecido celular subcutâneo e atrofia da musculatura glútea (SDEPANIAN et al, 1999). A ampla gama de possíveis sintomas varia consideravelmente entre indivíduos, inclusive no mesmo indivíduo em diferentes fases da doença, o que dificulta o diagnóstico. A forma clássica caracteriza-se por quadro mono ou paucisintomático, no qual as manifestações digestivas estão ausentes ou, quando presentes, ocupam um segundo plano. Esta forma apresenta-se mais tardiamente na infância. Os pacientes deste grupo podem apresentar manifestações isoladas, como por exemplo: baixa estatura, anemia por deficiência de ferro, artralgia ou artrite, constipação intestinal, hipoplasia do esmalte dentário, osteoporose e esterilidade (SDEPANIAN et al, 1999). Segundo Guevara (2002), a forma assintomática ou silenciosa da doença é a condição na qual os pacientes apresentam alteração do quadro histopatológico do intestino proximal, porém sem sintomas. Comprovada fundamentalmente entre familiares de primeiro grau de pacientes celíacos, a forma assintomática da DC vem sendo reconhecida com maior frequência nas últimas duas décadas, após o desenvolvimento de marcadores séricos específicos, especialmente, os anticorpos antigliadina, antiendomísio e anti-reticulina. 20

20 Já a forma latente é uma condição na qual os pacientes apresentam em um determinado momento, características histopatológicas jejunais normais consumindo glúten e, em outro período de tempo, apresentam atrofia subtotal das vilosidades intestinais. Ferguson et al. (2003), descreveram o termo DC potencial para aqueles pacientes que não exibem e jamais apresentaram quadro histopatológico jejunal característico da doença e, que possuem anormalidades imunológicas similares àquelas encontradas em pacientes celíacos Tratamento da DC Os portadores da DC não podem ingerir alimentos tais como pães, bolos, bolachas, macarrão, coxinhas, quibes, pizzas, cervejas, uísque, vodka, etc., quando estes alimentos possuírem o glúten em sua composição. Devido à exclusão total de alguns alimentos ricos em carboidratos e fibras, a dieta do celíaco habitualmente é composta em sua maior parte de gorduras (margarina, manteigas, óleos, etc.) e proteínas (carne em geral) e, em menor parte de carboidratos (massas sem glúten, açúcares, etc.). Todo celíaco que não segue uma dieta equilibrada tende a ter um aumento do peso corporal e para retornar ao peso normal, o celíaco deverá diminuir a ingestão de proteínas, moderar o consumo de gorduras e aumento do consumo de frutas, sucos naturais, verduras e legumes, tornando sua alimentação mais adequada e saudável (ACELBRA, 2012). O trigo poderá ser substituído pelo milho (farinha de milho, amido de milho, fubá), arroz (farinha de arroz, creme de arroz), batata (fécula de batata), e mandioca (farinha de mandioca e polvilho), farinha de inhame. Retirando-se o glúten da dieta, a resposta clínica do celíaco é rápida, havendo desaparecimento dos sintomas gastrointestinais com restauração da morfologia normal da mucosa, dentro de dias ou semanas, conforme Figura 3. 21

21 Figura 3: Fotografia de paciente celíaco em várias fases do tratamento. Fase 1a: Paciente portadora de Doença Celíaca por ocasião do diagnóstico evidenciando grande irritabilidade (uma das características típicas dos quadros floridos da enfermidade), distensão abdominal, hipotrofia da musculatura da raiz das coxas e edema tibial. Fase 1b: Paciente evidenciando hipotrofia da musculatura glútea e edema tibial por hipoproteinemia. Fase 2:Paciente em franca recuperação clínica e nutricional após alguns meses de introdução da dieta isenta de glúten. Fonte: Embora o processo de seguir uma dieta estritamente isenta de glúten possa parecer simples; na prática evidencia-se uma série de dificuldades na manutenção da mesma, não somente por parte do paciente como também de seus familiares, pois consiste em uma mudança radical do hábito alimentar, especialmente durante a adolescência. Para auxiliar dieta dos celíacos e na exclusão total do glúten, o governo federal criou a lei em 16/05/2003 que obriga a que todos os produtos alimentícios industrializados informem no rótulo sobre a presença de glúten, como medida preventiva e de controle da doença celíaca (ANVISA, 2013). Na Figura 4, está representada a frequência da ingestão de glúten por pacientes celíacos cadastrados na Associação dos Celíacos do Brasil ACELBRA, em Pode-se 22

22 observar que a grande maioria (69%) das pessoas cadastradas disse seguir a dieta isenta de glúten. 5% 5% 1% 1 Nuncaigererem 2 As vezes igererem glúten 20% 69% 3 Frequentemente igererem 4 5 Ingerem glúten sem restrição Ingerem glúten sob orientação médica Figura 4: Frequência de ingestão de glúten por celíacos Fonte: SDEPANIAN et al, (2001) Dentre os produtos sem glúten mais desejado pelos celíacos encontra-se o pão sem glúten. Segundo pesquisa realizada pela ACELBRA com os celíacos cadastrados, 47% dos entrevistados disseram que gostariam de encontrar com mais facilidade o pão sem glúten no comércio, seguido pelo macarrão (21%), bolachas e biscoitos (21%) e pizza (11%)(Figura 5). Figura 5: Produtos sem glúten mais desejados pelos celíacos Fonte: ACELBRA,

23 2.2 O PÃO E O GLÚTEN Talvez não seja possível identificar o momento em que o pão foi descoberto, mas é provável que tenha aparecido no Oriente Médio, onde as origens do cultivo do cereal remontam à antiguidade (ZOHARY, 1969). Hoje o pão é um dos alimentos mais consumidos pela humanidade em suas diversas formas. Tradicionalmente originou-se da farinha de trigo, entretanto, outros tipos de cereais ou leguminosas moídos podem ser acrescentados à massa de pães. Segundo a RDC 90 (ANVISA, 2000), pão é o produto obtido pela cocção, em condições tecnologicamente adequadas de uma massa fermentada ou não, preparada com farinha de trigo e/ou outras farinhas que contenham naturalmente proteínas, formadoras de glúten ou adicionadas das mesmas e água, podendo conter outros ingredientes. Segundo Bailey (1941), o glúten foi identificado no ano de 1729 como o componente elástico da farinha de trigo, ainda que nessa primeira etapa não fosse chamado de proteína. O termo glúten tem sido utilizado para indicar a fração constituída das classes proteicas encontradas em alguns grãos de cereais, como o trigo, aveia, centeio, cevada e derivados. No grão de trigo, estas frações são denominadas glutenina e prolamina (gliadina), sendo encontradas com frequência na composição de alimentos, medicamentos, bebidas industrializadas e cosméticos (QUAGLIA, 1991). Dependendo do cereal a fração do glúten tóxica aos celíacos possui diferentes nomenclaturas: gliadina no trigo, hordeína na cevada, secalina no centeio e avenina na aveia. As proteínas do trigo são caracterizadas com base em sua solubilidade. O método de caracterização foi desenvolvido com as proteínas do trigo por Osborne em De acordo com o esquema de Osborne, as proteínas foram divididas em quatro grupos: 1. Albuminas, solúveis em água destilada; 2. Globulinas, solúveis em solução salina diluída; 3. Prolaminas, solúveis em etanol aquoso 70%; 4. Glutenina, solúveis em ácido diluído. As proteínas do glúten integram os dois últimos grupos. A gliadina está contida no grupo das prolaminas, é relativamente hidrofóbica, daí sua insolubilidade em água e em soluções salinas. Juntas, a glutenina e a gliadina conferem à farinha de trigo sua característica única de produção do glúten. Com a ação mecânica e água, a gliadina e a glutenina se conectam para formar uma cadeia longa e elástica, uma rede que aprisiona os gases produzidos pela reação das enzimas com o açúcar. Essa moldura elástica chamada de rede ou 24

24 malha de glúten se expande para conter as bolhas de gás carbônico liberadas durante a fermentação, propiciando o crescimento da massa e o volume do pão (CAUVAIN, 2007). (Figura 6). Figura 6: Formação da rede de glúten Fonte: Segundo El-Dash et al. (2006), o PSG não possui as características de textura e granulosidade similares ao pão de trigo. As farinhas sem glúten quando misturadas para formar massa, não formam uma fase contínua e nem uma estrutura de massa de pão. A maioria dos PSG tendem a conter níveis de água mais elevados e consequentemente uma estrutura mais líquida, apresentando uma aparência menos viscosa que a massa de pão de trigo, mais similar à massa de bolo, sendo necessária a utilização de forma para auxiliar na modelagem do pão durante a fermentação e no forneamento (HOUBEN et al., 2012). 25

25 Muitos produtos sem glúten estão disponíveis no mercado, entretanto, quando se trata de PSG, estes não possuem boa qualidade tecnológica, apresentando volume baixo, cor pálida, esfarelamento do miolo, além de uma grande variação na composição dos nutrientes, apresentando baixo teor de proteínas e alto teor de gordura (MATOS E ROSELL, 2011). O grande desafio para os pesquisadores desta área tem sido criar alternativas para desenvolver um PSG com as características e a estrutura de um pão tradicional de farinha de trigo de modo a atender às expectativas do público-alvo. Escouto e Cereda (2004) desenvolveram uma formulação de PSG com derivados de mandioca e utilizaram como fatores importantes na escolha da melhor formulação, os parâmetros tecnológicos de cor da crosta, miolo, calorimetria e o índice de aceitabilidade em análise sensorial. Bassan et al. (2008), avaliaram a aceitabilidade de um pão de forma isento de glúten, elaborado com farinha de batata doce de polpa alaranjada e mistura de amidos nativos e modificados por meios de análises físicas (volume, volume específico, densidade, perda na cocção índice de conversão, diâmetro) e análise sensorial. A substituição da farinha de trigo por outras amiláceas tem sido uma tarefa desafiadora, pois representa uma tentativa de desenvolver uma estrutura similar à rede de glúten e que consiga reter o gás carbônico produzido na fermentação, mantendo a expansão da massa e concretizando a obtenção de um pão com volume e as características finais de qualidade adequadas. A principal substituta da farinha de trigo tem sido a farinha de arroz, que também pode ser combinada com outras farinhas e amidos à base de outros cereais e tubérculos (GALLAGHER et al., 2004), entretanto, a farinha de arroz é incapaz de desenvolver uma rede similar ao glúten. Para tentar simular a formação de uma rede que consiga aprisionar o gás formado, aditivos como hidrocolóides, emulsificantes, produtos lácteos, proteínas, amido gelatinizado e enzimas têm sido utilizados visando melhorar as propriedades reológicas da massa, volume final, as características estruturais, bem como a vida de prateleira de PSG (STORCK et al., 2009). A tecnologia de produção de PSG difere fundamentalmente da produção de pães de trigo em relação ao tempo. Tradicionalmente, as massas dos pães de trigo são misturadas, fermentadas (descanso), divididas, modeladas, fermentadas e forneadas. A produção de PSG requer menor tempo de mistura e fermentação (ARENDT et al, 2008). A modificação do método tradicional de produção de pães de trigo para produzir PSG de melhor qualidade foi proposto Moore et al., em Estes autores propuseram algumas 26

26 mudanças acrescentando ingredientes e modificando alguns dos parâmetros nos processos de mistura e na fermentação da massa, conforme pode ser visto na Figura 7. ( A ) ( B ) Pesagem (Farinha de trigo, água, sal, gordura, fermento, melhorador). Pesagem (Farinhas amiláceas, água, sal, gordura, fermento, açúcar, hidrocolóides, melhorador). Mistura e Descanso: (15 min) (30-40ºC; 90 % UR) Mistura (2 minutos) Divisão Divisão Modelagem Modelagem Fermentação: (30ºC; 85% UR por 90 min.) Fermentação: (30ºC; 85% UR por 30 min.) Forneamento Forneamento Resfriamento e embalagem Resfriamento e embalagem Figura 7: Fluxograma do processo de produção de pães de trigo (A) e de Pão sem glúten (B) Fonte: Arendt et al., (2008) Este mesmo método de produção de pão sem glúten foi aplicado por eles posteriormente e por outros pesquisadores em seus estudos (SCHOBER et al, 2005; MOORE et al, 2006, 2007a, 2007b.; MOORE e ARENDT, 2007; RENZETTI et al, 2008). 27

27 2.3 INGREDIENTES Farinhas amiláceas Várias alternativas de farinhas amiláceas têm sido testadas como substitutas do trigo. O amido apresenta diversas funções na produção de alimentos, mas são utilizados principalmente para absorver água e formar fluidos viscosos ou géis e proporcionar a textura desejada aos alimentos. O amido de milho, um dos substitutos do trigo em PSG, resulta em pastas claras e coesivas; já o amido de arroz produz um gel opaco que tem sido muito útil para a produção de alimentos infantis. O amido de batata tem sido mais utilizado na produção de snacks, sopa em pó e sobremesas, (FENNEMA et al., 2010). Os amidos nativos produzem pastas de pouco corpo, coesivas e gomosas quando tratados termicamente e quando resfriados produzem géis pouco desejáveis. Para melhorar a qualidade dos géis de amido, suas moléculas sofrem modificações que pode ocorrer por via física ou enzimática. A modificação do amido faz com que as pastas resultantes tornem-se mais resistentes às condições de calor, às forças e ácidos aplicados durante o processamento de alimentos e também introduz funções específicas. São aditivos e ingredientes funcionais, úteis e abundantes no processamento de alimentos (FENNEMA et al. 2010). O amido é constituído por dois componentes principais: a amilose, de estrutura linear, que representa 25% do amido e a amilopectina, de estrutura ramificada, que representa 75% do amido total. A frio, o amido tem pouca capacidade de absorver água, absorvendo apenas 30% de seu peso, aproximadamente. Esta característica é função da sua estrutura organizada, principalmente nas regiões cristalinas, que pode ser alterada através do tratamento térmico. Assim, quando uma suspensão de amido é aquecida, inicia-se um processo de rompimento das pontes de hidrogênio que une as cadeias de amilose e amilopectina, permitindo que os grânulos absorvam mais água e inchem, aumentando a viscosidade da suspensão (PAVANELLI, 2004). Segundo Yu e Christie, (2005), durante o processo de gelatinização ocorre o inchamento dos grânulos do amido, ocorrendo o rompimento das regiões cristalinas e parte da amilose, cujo peso molecular é menor que o da amilopectina escapa do grânulo de amido passando à solução. A amilose em contato com a água forma uma estrutura helicoidal típica. A gelatinização do amido ocorre na panificação durante a etapa de forneamento. Ao se diminuir a temperatura da suspensão, inicia-se um processo de reorganização das cadeias de 28

28 amilose e amilopectina, ocorrendo o restabelecimento das regiões cristalinas e perda de água. Ao restabelecimento de novas regiões cristalinas dá-se o nome de retrogradação, conforme mostrado na Figura 8. Figura 8: Representação esquemática da transição de fase da gelatinização para a retrogradação do amido Fonte: (Adaptado a partir de YU & CHRISTIE, 2005) O processo de reorganização das moléculas de amilose é facilitado pela sua estrutura linear, enquanto que na amilopectina, cuja estrutura é ramificada, este processo ocorre mais lentamente. Em panificação a retrogradação do amido é um fenômeno associado ao envelhecimento dos pães. Este processo complexo envolve diversas alterações sensoriais, tais como a perda do flavor, perda de crocância na crosta e, principalmente, aumento da dureza do miolo (LAZARIDOU et al, 2007). Dentre os cereais, o arroz tem sido o mais adequado para a elaboração de PSG devido ao seu sabor suave, cor branca, alta digestabilidade e, por possuir propriedades 29

29 hipoalergênica. Outro aspecto interessante para a inclusão das farinhas de arroz na dieta alimentar é que o amido do arroz, componente majoritário deste cereal, influencia as respostas metabólicas à glicemia e insulina. Isto ocorre devido às variações na proporção amilose/amilopectina contidas no grão de arroz, sendo atribuídos àqueles com maior teor da amilose uma menor taxa de digestão do amido e, consequentemente menores índices de respostas glicêmicas e insulinêmicas (HU et al., 2004). O arroz é responsável por 20% da fonte de energia alimentar do mundo, enquanto que o trigo fornece 19% e o milho 5%. No entanto, a participação de produtos derivados de arroz no mercado brasileiro ainda é pequena (FAO, 2006). A farinha de arroz possui baixa capacidade de retenção de gás e por isso, pães elaborados com base nesse ingrediente possuem alguns problemas de qualidade, tais como baixo volume, textura e estrutura do miolo não adequado. Para minimizar estes defeitos nos pães, tem sido utilizadas gomas, as quais conferem propriedades viscoelásticas às massas (TURABI, et al., 2010). Outra farinha amilácea utilizada na produção de PSG é a produzida a partir do milho. O seu sabor é muito bem aceito pelos consumidores. É um produto de baixo custo e amplamente disponível no mercado. No Brasil, a farinha de milho tem sido comercializada em três diferentes formas granulométricas: a sêmola ou semolina de milho que possui uma textura grossa e granulada, ideal para o preparo de broas e pães; o fubá mimoso, um produto com granulometria mais fina que da sêmola e o fubá comum, com granulometria intermediária (CANELA RAWLS, 2005). O fubá é rico em carboidratos e uma fonte de potássio e vitamina A. Contém cerca de 10% de proteínas, mas assim como o arroz, não possui proteínas formadoras de glúten, Devido a todas essas características, a farinha de milho tem sido importante nas dietas de indivíduos vegetarianos e, especialmente para os portadores da DC (CARVALHO, 2006) Proteína de leite Ingredientes lácteos como caseinato de sódio, proteína isolada de leite são atualmente aplicados em produtos de panificação trazendo vantagens nutricionais e funcionais a estes produtos (COCUP e SANDERSON, 1987; KENNY et al, 2001, GALLAGHER et al, 2003). Moore et al, (2004) mostraram que pães isentos de glúten contendo proteína de leite tiveram uma melhor qualidade e se assemelharam mais a um pão de trigo. Esta qualidade foi atribuída à capacidade de formação de uma rede similar ao do glúten. 30

30 Em geral, a escolha do tipo de ingrediente lácteo a ser adicionado é um fator essencial que influenciará na qualidade dos produtos sem glúten. Deve-se atentar que existem grandes diferenças nas propriedades dos diversos ingredientes lácteos, não só devido a sua composição, mas também na forma como foram processados (KENNY et al, 2001). A adição de pó de baixa lactose tais como caseinato de sódio, proteína do leite isolada, proteína de soro de leite isolado ou concentrado proteico de soro de leite, leva a pães com distintas aparências (NUNES et al., 2007). A substituição do glúten por outras fontes proteicas principalmente as proteínas do leite é outra abordagem utilizada para melhorar a qualidade dos PSG. A proteína de leite melhora a textura, sabor, aumenta o volume e a vida de prateleira além de retardar o envelhecimento dos pães (KENNY et al., 2000 ). É essencial que os ingredientes lácteos utilizados em produtos sem glúten, sejam livres de lactose ou, pelo menos, que tenham baixos níveis de lactose, devido à intolerância de alguns celíacos a esse açúcar (HOUBEN et al. 2012). Entretanto, a adição de proteína láctea com baixo teor em lactose prejudica a coloração da casca do PSG, devido ao desenvolvimento dessa coloração estar baseada nas reações de Maillard e de caramelização que ocorrem normalmente na presença de lactose (GALLAGHER et al, 2003). Vários estudos têm abordado a inclusão da proteína de leite em produtos sem glúten, mostrando que os produtos adicionados desta proteína apresentaram propriedades semelhantes aos contendo glúten (GALLAGHER et al., 2003). As proteínas lácteas são capazes de participar na formação de redes aumentando a capacidade de retenção de água da massa, reduzindo a viscosidade e tornando a massa mais elástica (GALLAGHER et al., 2004). Devido a versatilidade das proteínas lácteas e a ausência de gliadina e glutenina das farinhas amiláceas, elas têm sido prontamente utilizadas no desenvolvimento de PSG. Houben et al (2012) relataram que nos estudos desenvolvidos até o presente momento, o uso da proteína de leite tem auxiliado na melhoria da qualidade global dos alimentos sem glúten, bem como no seu valor nutricional Açúcar O açúcar é o ingrediente responsável pelo aumento da velocidade de fermentação, aumento da maciez, desenvolvimento da coloração da crosta, retenção de umidade no miolo e sabor (PHILIPPI, 2003). 31

31 Em pães de trigo o percentual de açúcar utilizado está diretamente relacionado ao tipo de pão: pães de sal de 0 a 1%, pães semi-doce de 5 á 14%, pães doce de 15 á 25%. Em PSG, a presença do açúcar é ainda mais importante, pois ele é essencial para o desenvolvimento da coloração da crosta. Para desenvolver PSG, alguns pesquisadores tem utilizado um percentual de açúcar de 5 á 8% (CLERICI et al., 2006.; BASSAN et al., 2009.; CÉSAR et al., 2006) Gordura vegetal A gordura é outro ingrediente extremamente importante na produção de massa de pães. Além do seu efeito melhorador da massa e da qualidade do pão, também aumenta o valor energético do pão. A gordura age como um agente lubrificante molecular, aumentando a plasticidade e consequentemente, a extensibilidade da massa (EL-DASH et al., 1986). Devido à sua natureza anfifílica e a sua capacidade de migrar para as interfaces a gordura reduz a tensão superficial e produz dispersões estáveis para o miolo (NUNES et al., 2009). Durante a mistura da massa de pão, os cristais de gordura absorvem as bolhas de gás estabilizando-as. Durante a cocção ela derrete possibilitando a expansão do gás, consequentemente o aumento do volume do pão (BROOKER, 1996). Tem sido utilizado um percentual de gordura mais alto em pães isentos de glúten (4% a 7%) quando comparado aos pães de farinha de trigo (3%) (LAMBALLERIE et al., 2009; DEMIATE et al., 2010) Fermentos A principal função do fermento é produzir gás carbônico, responsável pelo aumento do volume da massa e consequentemente do pão. O fermento biológico mais utilizado no processamento de pães favorece a produção de gás carbônico pela ação de leveduras. O gás é produzido durante a fermentação e é também nesta etapa que ocorre a produção de substâncias responsáveis pelo aroma e sabor dos pães. O fermento pode ser usado em concentrações que variam de 1 a 5% em pães com ou sem farinha de trigo (PHILIPPI, 2003). O fermento biológico tem sido comercializado de três formas: fresco, seco e seco instantâneo. Em PSG tem-se utilizado fermento biológico na concentração de 1 à 3% (CLERICI et al., 2006; CÉSAR et al., 2006; STORCK et al., 2009). 32

32 2.3.8 Sal O sal contribui para conferir o gosto salgado ao pão e aumentar a estabilidade do glúten da farinha. Seu uso dentro dos limites ideais pode melhorar a força da farinha. A velocidade de fermentação também pode ser controlada pelo sal. Uma alta concentração salina diminui a velocidade de fermentação. Além disso, o sal diminui a retenção de aproximadamente 1% de água pela farinha (EL-DASH et al.,1986). PSG tem desenvolvidos com teor de sal de 1,5 á 3% (CLERICI et al.; 2006; CÉSAR et al., 2006; BASSAN et al., 2009) Fibra de maçã As fibras alimentares exercem efeitos positivos no organismo. São polissacarídeos estruturais de plantas terrestres, normalmente não digeríveis pelo trato gastrointestinal humano. Segundo sua solubilidade é classificada em fibras solúveis e insolúveis. As fibras solúveis estão presentes na maioria das leguminosas e em frutas tendo como função aumentar a viscosidade do conteúdo intestinal. Também tem sido atribuída a fração solúvel das fibras, a redução dos níveis de colesterol sanguíneo (BOBBIO e BOBBIO, 2001). A maioria das pectinas, gomas e alguns tipos de hemicelulose fazem parte do grupo das fibras solúveis. Já as fibras insolúveis não são digeríveis pelo homem e estão presentes, em sua maioria, em cereais e cascas de frutas. Dentre as fibras insolúveis pode-se citar a celulose, algumas pectinas, a maioria das hemiceluloses e a lignina (MATTOS e MARTINS, 2000). A maioria das receitas de PSG é baseada em farinhas amiláceas que por natureza, são pobres em fibras. O uso de diferentes tipos de fibras, além de vitaminas e minerais pode levar a um aumento no nível nutricional destes produtos (THOMPSON, 2009) Água A água favorece a mistura e permite a união dos ingredientes proporcionando a formação de uma massa homogênea. Em geral, no processamento de pães, deve-se adicionar água gelada para retardar o processo de fermentação durante a fase de mistura dos ingredientes. A água é essencial para a atuação do fermento e é responsável pela consistência da massa. 33

33 O volume de água a ser acrescentado depende da capacidade do tipo de farinha e da capacidade de absorção que cada farinha possui, o que por sua vez, varia conforme a granulometria da farinha, com o processo de obtenção e com o teor de umidade já existente nela. As massas de PSG à base de farinha de arroz necessitam de maior hidratação quando comparadas às massas preparadas com farinha de trigo, a fim de alcançar a consistência adequada para a panificação. A adição de quantidades adequadas de água às massas de PSG leva a uma melhoria considerável da estabilidade da massa durante a mistura (ROSELL e MARCO, 2008) ADITIVOS E COADJUVANTES TECNOLÓGICOS Emulsificantes, Gomas e Hidrocolóides. Segundo a Portaria 540 (ANVISA, 1997), emulsificante é a substância que torna possível a formação ou manutenção de uma mistura uniforme de duas ou mais substâncias imiscíveis em um alimento. Os emulsificantes apresentam uma característica comum, que é o fato de serem moléculas ambifílicas, ou seja, a mesma molécula possui uma porção polar, solúvel em água, também chamada de porção hidrofílica e uma porção apolar, insolúvel em água, chamada de lipofílica ou hidrofóbica (Figura 9). Figura 9: Características ambifílicas típica dos emulsificantes Fonte: Artigo Técnico/Emulsificantes para panificação (2004). 34

34 As principais funções dos emulsificantes em produtos de panificação são: aeração, estabilização de emulsões, interação com o amido e interação com as proteínas da farinha de trigo. Nem todos os emulsificantes são adequados para todos os efeitos citados. Em função das diferentes características de cada emulsificante é comum ocorrer à mistura de dois ou mais emulsificantes em um mesmo produto, visando obter melhores resultados de qualidade e custo (HOUBEN et al., 2012). A escolha do emulsificante ou de suas misturas para obter uma dispersão estável baseia-se na relação que existe entre seus grupos hidrofílicos e lipofílicos. Quando esta relação é expressa pela razão entre as porcentagens em peso de cada grupo na molécula, o valor se denomina BHL, o balanço hidrofílico-lipofílico (BOBBIO; BOBBIO, 2001). Conforme o valor do BHL, o emulsionante será mais lipofílico ou mais hidrofílico e será usado em emulsões do tipo água/óleo ou óleo/água. Essa relação empírica está representada no Quadro 1. Valor do BHL Caráter do Emulsionante Usado em emulsão Menos que 9 Lipofílico, pouco solúvel em água. Agua / Óleo Entre 9 11 Intermediário Ambos Acima de 11 Hidrofílico, muito solúvel em água. Óleo /Agua Quadro 1: Relação do caráter emulsionante de acordo com o valor de BHL. Fonte: BOBBIO; BOBBIO, Entretanto, Quadro 2 resume alguns dados que podem ser importantes no momento da seleção do emulsificante. Quadro 2: Emulsificantes X Interação com amido Fonte: Artigo Técnico/Emulsificantes para panificação (2004). 35

35 O uso de emulsificantes em panificação apresenta benefícios em todas as etapas de produção proporcionando importantes efeitos que irão garantir a melhoria de qualidade dos pães (Figura 10). Figura 10: Efeito direto e indireto dos emulsificantes nos pães. Fonte: Artigo Técnico/Emulsificantes para panificação (2004). Os emulsificantes têm sido amplamente utilizados na panificação para retardar a retrogradação do amido (DAVIDOU et al., 1996); melhorar a textura dos alimentos e influenciar nas características viscoelásticas (ARMERO E COLLAR, 1996); prolongar o shelf life dos pães em relação à maciez; atuar como ligantes de água e gordura; atuar na formação de rede em produção de PSG; como substituto de gorduras e para manter a qualidade global durante o armazenamento (TOUFEILI et al., 2002). Pesquisas recentes mostram que os emulsificantes mais testados em PSG têm sido os ésteres de ácido diacetil tartárico de mono e digliceridios (DATEM), o estearoil lactato de sódio (SSL), a goma xantana, a goma guar, a carboximetilcelulose e a carragena (STORCK et al, 2009, MEZAIZE et al, 2009, PEREZ et al, 2012; ARENDT et al, 2012). Os hidrocolóides são polissacarídeos solúveis em água com uma gama de propriedades funcionais inclusive atuando como emulsificantes, o que os tornam muito úteis para a tecnologia de alimentos. 36

36 Os hidrocolóides derivados da celulose (metilcelulose, carboximetilcelulose e hidroxipropilmetilcelulose - HPMC) são obtidos por modificação química da celulose, com estrutura linear, garantindo uma propriedade de sua estrutura básica uniforme (GUARDA et al., 2004), ao contrário dos hidrocolóides obtidos de fontes naturais como as gomas, com estrutura ramificada que tem uma variabilidade elevada (GUARDA et al., 2004) (Figura 11). (a) HPMC (b) Goma Xantana Figura 11: Estrutura molecular do HPMC (a) e da Goma xantana (b) Fonte: Adaptado a partir de HOUBEN et al., As gomas podem ser produzidas por plantas, obtidas por sementes ou de microrganismos e são muito utilizadas na indústria de alimentos. A bactéria Xantomonas campestris, muito encontrada nas folhas das plantas da família da couve produz durante a fermentação com D-glucose, um polissacarídeo chamado xantana. A xantana apresenta uma cadeia principal idêntica à da celulose. As cadeias de triglicerídeos 37

37 laterais interagem com a cadeia principal, tornando a molécula bastante rígida (Figura 11) (FENNEMA et al., 2010). A goma xantana produz alta viscosidade em soluções mesmo em baixas concentrações, não havendo mudanças perceptíveis na viscosidade da solução na faixa de temperatura de 0º á 100ºC, o que a torna única entre as gomas alimentícias. É solúvel e estável em soluções ácidas possuindo excelente compatibilidade com sal. É um notável estabilizante de suspensão e emulsão e confere estabilidade a produtos submetidos a congelamento e descongelamento. A goma xantana tem sido empregada em alimentos desde 1969, por possuir estabilidade em relação a ácidos e algumas vezes adicionadas de outras gomas, como a goma guar. A goma xantana modifica as propriedades reológicas das soluções e dos géis formados (BOBBIO & BOBBIO, 2001). A goma xantana forma soluções ou dispersões viscosas com propriedades de emulsificação, suspensão, estabilização e floculação, quando dissolvida ou dispersa em água fria ou quente, desenvolvendo uma rede semelhante a do glúten e mantendo estas características em uma ampla faixa de ph e temperatura (BRESSOLIN et al. 2008). Outra goma largamente empregada em produtos de panificação pela sua capacidade de aumento de volume e viscosidade tem sido a goma guar, um hidrocolóide solúvel em água fria, formando dispersões coloidais (MUNHOZ et al., 2004). Devido à sua estrutura pouco ramificada, forma uma emulsão bastante viscosa, cujos resíduos de galactose ligados á cadeia principal dificultam a aproximação das moléculas de polissacarídeos, evitando que se agreguem, tornando os géis formados bastante estáveis (BOBBIO & BOBBIO, 2001) Como atuam no Pão Hidrocolóides e gomas interagem com as moléculas de amido e devido a sua capacidade de retenção de água, atribui-se a eles um efeito de amaciamento e uma possível inibição da retrogradação da molécula retardando assim, o endurecimento do pão (ROSSEL et al., 2001). Bell (1990) observou a capacidade do HPMC em contribuir para o aumento do volume do pão. O autor sugeriu que o maior volume pode ser atribuído à liberação de moléculas de água, quando a cadeia hidratada formada pelo HPMC foi submetida à alta temperatura. As cadeias menos hidratadas tornaram-se mais associadas permitindo interação mais forte entre as moléculas de HPMC e, em consequência, foi criada uma rede temporal a qual se desintegrou durante o assamento. Essa rede conferiu força para a célula de gás da massa do 38

38 pão expandir-se nas fases iniciais do cozimento, consequentemente a perda de gás se reduziu aumentando assim, o volume do pão (BELL, 1990; HAQUE et al., 1993). De modo geral, os hidrocolóides retardam a retrogradação do amido, formando complexos com as cadeias de amilose e aumentando a capacidade dos produtos panificados em reter umidade, contribuindo positivamente para a qualidade geral e shelf-life destes produtos (MUNHOZ et al., 2004). Demirkesen et al. (2010), investigaram as propriedades reológicas de PSG produzido com farinha de arroz e com os emulsificantes goma xantana, goma guar, HPMC dentre outros. Eles compararam o efeito destas gomas isoladas ou de suas misturas com DATEM e Purawave, dois emulsificantes comerciais. Os autores concluíram que as propriedades reológicas e a qualidade do pão melhoraram com o uso de DATEM associado aos outros emulsificantes, exceto para a pectina Enzima Transglutaminase As enzimas são largamente empregadas como coadjuvantes tecnológicos na área de alimentos por serem de alta especificidade e por dificilmente formarem produtos tóxicos, sendo consideradas seguras e mais aceitáveis pelos consumidores do que os aditivos químicos. São ingredientes úteis na panificação devido à sua capacidade de aperfeiçoar o processamento da massa promovendo a rede de proteína e a qualidade de produtos panificados (RENZETTI et al., 2008; GURJAL e ROSELL, 2004). Dentre as enzimas, a transglutaminase (TG) é a que tem sido mais estudada para o desenvolvimento de PSG. A TG também tem sido aplicada em vários processos alimentícios na indústria, por sua capacidade única em alterar sua funcionalidade (KURAISHI et al., 2001; BABIN e DICKINSON, 2001; BABIKER, 2000). A TG foi usada inicialmente na fabricação de produtos cárneos, especialmente embutidos como salsichas, salames, etc. No Brasil, a Ajinomoto detém a tecnologia e o mercado de diferentes preparações da TG, cujo nome comercial é ACTIVA, e se diferenciam conforme o tipo de aplicação. A TG comercial é produzida por fermentação microbiológica, catalisando as reações de ligações cruzadas entre moléculas de proteína. As ligações são covalentes, bastante estáveis, ocorrendo entre os aminoácidos glutamina e lisina (AJINOMOTO, 2008). Os testes com a TG na panificação é bastante recente, sendo alguns dos experimentos desenvolvidos em pães e em PSG citados a seguir. 39

39 Gujral e Rosell (2004) e Moore et al. (2006) trabalharam no desenvolvimento de PSG com farinha de arroz e relataram que as ligações cruzadas formada após a adição de TG resultou em uma massa com melhor comportamento elástico e viscoso, o que melhorou a capacidade de retenção de gás durante o forneamento da massa, resultando em uma massa com maior força e no aumento do volume específico do pão. Renzetti et al. (2008) investigaram a eficácia da TG na melhoria do desempenho no forneamento de pães com diferentes farinhas (trigo sarraceno, arroz, sorgo e milho), sem adição de hidrocolóides e concluíram que com uso da TG houve melhora na performance panificável das farinhas sem glúten. Os mesmos autores também observaram que as farinhas de trigo sarraceno e arroz foram substratos ideais para a TG que eles usaram. Storck et al, (2009) avaliaram a influência da TG em diferentes concentrações (0%, 0,5%, 1,0% e 1,5%) em pães de forma com farinha de arroz com alto teor de amilose. Os autores analisaram peso, volume específico, percentual de peso perdido no forneamento e textura e verificaram que 0,5% diminuiu a firmeza do miolo dos pães. Outros estudos demonstraram que o uso da TG também apresentou capacidade de melhorar a atividade emulsificante e a capacidade de absorção de água (MARCO e ROSELL, 2008a, 2008b). 40

40 3. JUSTIFICATIVA A DC tem sido considerada mundialmente como um problema de saúde pública, principalmente devido à alta prevalência, frequente associação com morbidades variáveis e não específicas e, em longo prazo, há a probabilidade aumentada de aparecimento de complicações graves da DC, podendo levar à morte. Até o presente estudo, o único tratamento para esta doença é uma dieta isenta de glúten durante toda a vida, tanto para os indivíduos sintomáticos quanto para os assintomáticos. Devido à escassa comercialização de produtos de qualidade e isentos de glúten, especialmente do pão e, também devido ao aumento de demanda por esse tipo de produto, especialmente do pão torna-se relevante às pesquisas para melhoria das características dos pães sem glúten já existentes, bem como, a busca por produtos diferenciados isentos de glúten, possibilitando o surgimento de mais alternativas para a dieta dos celíacos. 41

41 4. OBJETIVOS 4.1 OBJETIVO GERAL Avaliar a influência de emulsificantes e da transglutaminase na tecnologia do desenvolvimento de pão modelável isento de glúten. 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Verificar a influência das gomas guar, xantana, ésteres de ácido diacetil tartárico de mono e digliceridios (DATEM), estearoil lactil lactato de sódio (SSL) e hidroxipropil metilcelulose (HPMC) nas propriedades da massa, volume, altura e firmeza do miolo do pão. Testar o efeito da ação isolada da goma xantana e do HPMC, bem como de suas misturas em proporções pré-definidas (0,5: 1,5; 1,0: 1,0 e 1,5: 0,5), respectivamente. Testar a ação da enzima transglutaminase na formulação selecionada a partir do experimento anterior. Selecionar a melhor formulação de pão sem glúten com base nos parâmetros tecnológicos testados. 42

42 5. MATERIAIS E MÉTODOS Esta pesquisa foi realizada na Planta Piloto de Panificação do Instituto Federal de Tecnologia do Rio de Janeiro (IFRJ). 5.1 INGREDIENTES Os ingredientes utilizados foram farinha de arroz da marca (Urbano), farinha de milho (Granfino), creme de arroz (Yoki), amido de milho (Maizena), açúcar (União), sal (Cisne), gordura vegetal de palma (Agro Palma), fermento biológico seco (Fleischmann), fibra de maçã (Prima Horta), obtidas do comércio de insumos para produtos alimentícios, Proteína de leite foi obtida na Planta de Alimentos da IFRJ a partir da precipitação ácida de leite UHT desnatado, Enzima Transglutaminase (80 U/g, informação do fornecedor) (PROZYN),Goma Xantana (Gastronomylab), Goma Guar (Granolab), ésteres de ácido diacetil tartárico de mono-e digliceridios (Datem) (Granolab), Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) (ViaFarma), Estearoil-lactil-lactato de sódio (SSL) (Granolab), obtidos em fornecedores de aditivos para fins alimentícios. Os cinco emulsificantes foram adicionados a FC definida conforme tabela 1, na quantidade de 2 g de cada emulsificante, aproximadamente 2% de emulsificante sobre a massa total das farinhas amiláceas (farinha e amido de arroz e fubá). Inicialmente, as massas dos pães-teste foram acondicionadas em formas tipo aro (5,0 cm diâmetro x 2,5 cm altura), de modo que o formato dos pães fosse padronizado, possibilitando assim, uma real comparação entre as amostras, e os parâmetros medidos entre elas. Após a análise dos resultados dos indicadores com cinco emulsificantes, com os pães testados no aro, novos testes com os cinco emulsificantes foram realizados com a mesma formulação, porém, acondicionando as massas em calhas de alumínio perfuradas, próprias para pães tipo francês. Deste modo, foi permitido analisar o comportamento das massas sem o auxilio de forma, durante a fermentação em relação ao crescimento e qualquer possível espalhamento para as laterais. 5.2 EQUIPAMENTOS Os equipamentos e utensílios usados foram balança semi-analítica (Gehaka), batedeira planetária industrial (Skynsen), câmara de fermentação (Brasforno), forno de lastro 43

43 (Brasforno), Analisador de Textura TA. XT Plus (Stable Micro System), potenciômetro (Quimis Q4007), faca, colher, bacias plásticas, luva térmica, assadeiras tipo calhas em alumínio, formas tipo aro em inox com diâmetro 5,0 x 2,5 cm de altura, conforme fotos no anexo FORMULAÇÃO CONTROLE (FC) A primeira formulação deste trabalho foi testada e adaptada a partir de uma lista de ingredientes contida no rótulo de pão sem glúten, adquirido no comércio local da Alemanha. Os ingredientes selecionados foram testados. Por meio do conhecimento e do domínio das técnicas de panificação da mestranda responsável por este trabalho e, das primeiras indicações das características da massa e do pão, obteve-se a formulação conforme Tabela 1. Ingredientes Gramas % Base total % Base Farinhas Farinha de arroz 50 20,5 Amido de Arroz 20 8,2 100 Fubá 20 8,2 Gel ,2 133,0 Fermento 2 0,8 2,3 Sal Refinado 2 0,8 2,3 Açúcar refinado 5 2,0 5,6 Proteína do leite 15 6,1 16,7 Gordura 5 2,0 5,6 Fibra de Maçã 5 2,0 5,6 Tabela 1: Formulação Controle do pão sem glúten Fonte: Elaborada pela autora deste trabalho a partir dos dados experimentais 44

44 5.4 PROCESSAMENTO DO PÃO Os ingredientes foram pesados em balança semi-analítica e após a fermentação da esponja (gel de amido + fermento + farinhas amiláceas), a mesma foi homogeneizada com os ingredientes secos em uma batedeira industrial em velocidade lenta por 1 minuto. Posteriormente, foi acrescentada a gordura e o gel, finalizando o processo de mistura na velocidade alta (6) da batedeira, por mais 2 minutos. Após a homogeneização da massa, ela foi dividida em pedaços de 30 gramas (ou 50 gramas conforme o teste), e acondicionada em aro ou em calhas, conforme cada teste. Na sequência, a massa foi fermentada a 35º C por 40 minutos (ou 80 minutos conforme o teste) e assada em forno a 180 ºC por 30min. (Figura 12). Figura 12: Fluxograma de produção do Pão sem glúten 45

45 No inicio dos testes preliminares para obtenção da FC, foi utilizado o método direto de produção de pães, o qual consiste em homogeneizar todos os ingredientes secos e, logo após acrescentar e homogeneizar os úmidos e, por último, a água para desenvolvimento da massa. Entretanto, dessa forma, as massas ficaram sem consistência e sem volume e, durante o processo de fermentação espalharam-se no aro, gerando pães achatados ou chinelados e esfarelando-se facilmente após o forneamento. Decidiu-se então por modificar o preparo da massa, utilizando-se o método indireto conhecido por esponja. O processo esponja caracteriza-se em dividir o preparo da massa de pães em duas etapas. A primeira consiste em pesar 30% da farinha amiláceas e misturar ao conteúdo total de fermento a ser usado na formulação. Acrescenta-se parte da água da formulação até obtenção da consistência de massa de pão. A massa foi então boleada e fermentada por 30 minutos, ficando com aparência esponjosa após a fermentação, daí o nome do método esponja. Em uma segunda etapa, a massa fermentada foi acrescentada ao restante dos ingredientes, inclusive ao restante da farinha (70%) e foi misturada na batedeira, com auxílio de misturador tipo gancho, por 2 minutos na velocidade (6) tornando-se mais consistente, com uma textura próxima aos pães de trigo. (Anexo 2). Durante o processo de fermentação, ocorrem modificações nas propriedades reológicas da massa, as quais contribuem para a textura da massa e do pão e, também são produzidas substâncias aromáticas características do aroma e sabor de pão. Além do processo esponja, outra modificação realizada neste estudo foi o uso de gel de amido de milho, ao invés de água para umidificar a massa. Além de umidificar a massa, o gel promoveu uma maior interação entre os ingredientes, tendo em vista que a agregação mais uniforme dos ingredientes tem sido uma das dificuldades no preparo da massa de pão sem glúten. O gel foi preparado com água e amido de milho sob fervura e foi usado após resfriamento à temperatura ambiente ( βrix 3,0). Com o uso do gel foi visível à melhoria na aparência da massa fermentada e após o forneamento, visto que, o gel auxiliou na manutenção da firmeza, minimizando o espalhamento da massa, retendo mais o gás na fermentação e diminuindo a perda de volume no forneamento. Definida a FC, foram testados cinco emulsificantes: goma xantana, goma guar, ésteres de ácido diacetil tartárico de mono e digliceridios (DATEM), Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), estearoil-lactil-lactato de sódio (SSL). Foram adicionadas 2 g de cada emulsificante, aproximadamente 2% sobre a massa total das farinhas amiláceas (farinha de arroz, amido de arroz e fubá) à FC (Tabela 1). 46

46 Inicialmente, as massas dos pães-teste foram acondicionadas em formas tipo aro para manter a padronização dos pães, garantindo a real comparação dos valores entre os parâmetros a serem analisados. Após a análise dos resultados dos indicadores com os cinco emulsificantes, os mesmos testes foram repetidos, sendo que desta vez, as massas foram acondicionadas em calhas, permitindo verificar o comportamento das mesmas durante a fermentação em relação à altura e qualquer possível espalhamento para as laterais. Deste experimento, selecionaram-se os dois emulsificantes que apresentaram os melhores resultados dos parâmetros analisados, goma xantana e HPMC. A partir deste resultado, a forma foi eliminada e todos os testes posteriores foram realizados na calha (Anexo1). 5.5 PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL DE MISTURA O planejamento de mistura foi obtido no programa Statistica, versão 7.0. Cinco combinações dos dois emulsificantes com uma repetição foi obtido, totalizando 10 experimentos mais um teste controle (sem emulsificantes). Os experimentos foram realizados aleatoriamente (Quadro 3). Experimento Xantana (%) HPMC (%) Controle 0 0 Quadro 3: Planejamento experimental 47

47 5.6 APLICAÇÃO DA TRANSGLUTAMINASE Deste planejamento, a formulação contendo a proporção 0,5: 1,5 (xantana: HPMC) foi selecionada e nesta formulação a ação da enzima transglutaminase (TG) foi testada, nas concentrações de 0,5%, 1,0%, 1,5% e 2,0% (m/m) de TG em relação à massa total das farinhas amiláceas da formulação. 5.7 AVALIAÇÃO DA FIRMEZA NO MIOLO DOS PÃES A textura é uma medida importante porque avalia propriedades que afetam diretamente a qualidade dos produtos de panificação. Para avaliar a firmeza dos miolos, foi usado um analisador de textura TA. XT Plus, utilizando um método padrão (AACC Bread BRD 2 P 36R) constante no software do equipamento, no qual um probe cilíndrico de 36 mm comprimiu a amostra em 40% do tamanho original, a uma velocidade de 1,7 mm/s, obtendo assim os parâmetros de Força (g) para avaliação da dureza no miolo dos pães. A medida foi realizada nos pães resfriados, após 3 horas do término do forneamento. Para esta medida foram utilizadas 6 amostras de pães de cada tratamento, com 25 mm de espessura cada um. O ponto mais alto do pico de força de compressão foi tomado como o valor da firmeza do miolo. 5.8 DETERMINAÇÃO DO ph DAS MASSAS AO LONGO DA FERMENTAÇÃO Uma indicação para a qualidade e textura das massas poderá ser obtida, acompanhando-se a acidez ao longo do processo de fermentação nos tempos 0, 20, 40, 60 e 80 minutos, por meio de medidas do ph. As formulações selecionadas a partir do item 5.4 serão reproduzidas e 10 g de cada massa será boleada e colocadas em câmara de fermentação (35ºC) e retiradas nos tempos correspondentes, sendo o ph do tempo zero lido imediatamente antes da fermentação. Para leitura do ph, 10 g de cada massa (em duplicata) serão ressuspendida e homogeneizadas em 50 ml de água destilada, e o ph da suspensão será medido em potenciômetro previamente calibrado. 48

48 5.9 INDICADORES TECNOLÓGICOS Para uma pré-seleção dos pães sem glúten com as propriedades tecnológicas mais adequadas, além de uma análise criteriosa sobre as características comuns a esse tipo de produto, como coloração e textura da casca, maciez, uniformidade dos alvéolos e leveza foram obtidas medidas de alguns indicadores tecnológicos usadas em avaliação de pães tradicionais Volume da massa fermentada (VMF) O volume da massa fermentada do pão foi obtido pela leitura do volume de 10 g de massa boleada após a fermentação por 30 minutos, em provetas de 100 ml. O volume da massa dos pães (10 g) antes da fermentação foi considerado constante. Esta determinação foi realizada em duplicata de amostra Altura da massa assada (AMA) A altura do pão foi medida no ponto mais alto de cada amostra, com o auxilio de paquímetro. O resultado foi expresso em centímetros Volume especifico (VE) O volume específico é calculado a partir da relação volume/peso, sendo o valor de VE expresso em ml/g. Esta determinação foi realizada nos diferentes testes, conforme medidas de volume e peso de cada amostra de pão, como descrito abaixo Volume da massa assada (VMA) O volume dos pães foi obtido segundo método de deslocamento de sementes (Silva et al, 1998). Os pães foram colocados em provetas e cobertos com sementes de painço até cobrilos completamente, definindo um volume fixo. O pão foi retirado e o volume das sementes foi medido e subtraído do volume fixo inicial sem amostra de pão. 49

49 5.9.5 Peso da massa assada (PMA) A massa de cada amostra de pão foi medida em balança semi analítica. O resultado foi expresso em gramas ANÁLISE ESTATÍSTICA Os resultados foram avaliados por ANOVA e para analisar as diferenças entre as médias foram usados os testes de FISHER e DUNNET, conforme as comparações a serem realizadas (p 0,05). 50

50 6. RESULTADO E DISCUSSÃO 6.1 OBTENÇÃO DOS INDICADORES TECNOLÓGICOS NA FORMA Um pão com qualidade apreciável para o consumidor deve apresentar dentre outras características leveza, maciez e volume adequados. Para obter estas características é necessário que a massa dobre de volume durante a fermentação, consequência do gás carbônico produzido e apresente um maior volume da massa fermentada (VMF), uma maior altura da massa assada (AMA), um menor peso do pão (PMA) e um maior volume da massa assada (VMA). Um pão mais leve e de maior volume proporcionará um maior volume específico (VE), visto que este parâmetro é a razão entre VMA e PMA. Nos primeiros experimentos, os pães-teste foram acondicionados em aro para simular um pão modelado e assado em forma, de modo a padronizar as amostras. A padronização da modelagem das massas de pães nesta fase foi imprescindível para diminuir a variabilidade das medidas dentro de um mesmo grupo de pães a cada experimento. Os resultados do teste com os cinco emulsificantes isolados foram comparados a FC (sem emulsificante) e estão mostrados no Quadro 4. EMULSIFICANTES * VMF (ml) **PMA(g) **VMA (ml) **AMA (cm) **VE (ml/g) XANTANA 17,3 ± 2,1a 23,1 ± 0,3a 18,7 ± 1,4b 2,4 ± 0,2a 0,8 ± 0,0b GUAR 16,3 ± 1,0b 22,8 ± 0,6b 20,1 ± 1,5b 2,2 ± 0,1b 0,9 ± 0,1b DATEM 15,3 ± 1,0b 22,1 ± 0,2b 23,7 ± 4,1a 2,4 ± 0,2a 1,1 ± 0,2ª HPMC 16,8 ±0,5b 23,1 ± 0,3a 22,0 ± 2,0a 2,3 ± 0,1a 1,0 ± 0,1b SSL 14,5 ± 1,3b 21,9 ± 0,8b 21,9 ± 4,1a 2,1 ± 0,1b 1,0 ± 0,2ª CONTROLE 15,0 ± 1,4b 22,0 ± 0,2b 16,8 ± 2,2b 2,1 ± 0,1b 0,8 ± 0,1b Quadro 4: Influência dos emulsificantes na massa e no pão acondicionado em forma. * 4 replicatas de pães ** 6 replicatas de pães Nas colunas, letras iguais não diferem significativamente entre si (p 0,05) VMF Volume da massa fermentada; PMA Peso da massa assada; VMA Volume da massa assada; AMA Altura da massa Assada; VE Volume específico. Em relação ao VMF, com o uso da goma xantana obteve-se o melhor resultado (17,3mL), indicando que esta massa apresentou uma maior resistência à fermentação e uma 51

51 maior sustentação do gás nesta etapa do processo, porém com o uso da goma xantana, o pão não foi capaz de manter o volume durante o forneamento, apresentando estes pães um dos menores volume (VMA=18,7 ml e VE= 0,8 ml/g). Os melhores resultados de altura dos pães (AMA) foram obtidos com uso da goma xantana, DATEM, HPMC, (2,4 ± 0,2 ; 2,4 ± 0,2 e 2,3 ± 0,1 cm) respectivamente. As alturas não diferiram significativamente (p 0,05) entre si com uso destes emulsificantes, entretanto, apresentaram diferença quando comparado às alturas dos pães com uso dos demais emulsificantes e à formulação controle. Os maiores valores de VE foram obtidos quando usado os emulsificantes DATEM (1,1 ml/g) e SSL (1,0 ml/g), (p 0,05), entretanto, na avaliação da aparência destes pães verificou-se múltiplas rachaduras, indicando perda rápida do gás durante o forneamento. A textura destes pães ficou esfarelenta e quebradiça, o que não é satisfatório e nem esperado como característica de boa qualidade em pães (Figura 13). Demirkesen et al (2010) encontraram valor menor de VE que o deste trabalho (0,9 ml/g) para PSG modelado e assado em forma, elaborado com farinha de arroz e o emulsificante DATEM. 52

52 Figura 13: Aparência dos pães assados em forma. NA 53

53 6.2 OBTENÇÃO DOS INDICADORES TECNOLÓGICOS, COMPARANDO-SE OS PÃES ACONDICIONADOS NA FORMA E NA CALHA Até o presente trabalho, a maioria das pesquisas desenvolvidas sobre PSG têm sido testadas com as massas acondicionadas em forma. Isto se deve às características destas massas, as quais se apresentam menos coesivas e elásticas, mais pegajosas e pastosas que a massa de trigo, semelhantes à massa de bolo (HOUBEN et al., 2012) Neste trabalho, para testar o efeito dos cinco emulsificantes usados anteriormente nos pães acondicionados em forma, realizou-se um novo experimento de modo a comparar o comportamento e o desenvolvimento estrutural dos pães com e sem auxílio de forma. Para isto, comparou-se os resultados das medidas dos pães acondicionados e assados em forma e calha (Figura 14 e 16). AMA (cm) 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 a b a b a b a b a a a a aro calha 0,5 0,0 Xantana Guar Datem HPMC SSL Controle Emulsificantes Figura 14: Influência dos emulsificantes na altura dos pães modelados e assados em forma e calha *Letras iguais entre os pares de barras não diferem significativamente entre si (p 0,05) Observa-se que a altura dos pães assados em calha foram maiores que os na forma (p 0,05), indicando que essas massas foram capazes de sustentar o volume proveniente do gás formado na fermentação durante o forneamento (Figura 14). Os maiores valores obtidos 54

54 para AMA em forma e calha foram: goma xantana (2,4 ± 0,2 e 2,8 ± 0,1cm), goma guar (2,2 ± 0,1 e 2,6 ± 0,0 cm) e HPMC (2,3 ±0,1 e 2,6 ± 0,1cm), respectivamente. Na calha, os pães contendo os emulsificantes DATEM, SSL e o controle foram os que apresentaram uma menor altura após o forneamento (Figura 14). A queda na altura destes pães deve ter ocorrido porque as massas se espalharam na calha e a menor sustentação da altura no forneamento, devido a expulsão rápida do gás formado na fermentação, não sustentado pela formação de uma rede mais forte. Podem ser observadas múltiplas rachaduras nos pães contendo esses emulsificantes (Figura 15). Este mesmo aspecto da crosta dos pães contendo esses mesmos emulsificantes já havia sido observado anteriormente quando estes foram assados em forma (Figura 13). XANTANA GUAR DATEM HPMC SSL CONTROLE XANTANA GUAR DATEM HPMC SSL CONTROLE Figura 15: Fotografia dos pães modelados e assados em calhas Rossel et al., 2001 avaliaram o efeito do HPMC em diferentes concentrações, aplicados em pães elaborados com farinha de trigo e encontraram os melhores resultados para o volume nos pães contendo 0,5 % de HPMC sobre o peso da farinha. 55

55 VE ml/g 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 b b b b b b a a a a a Xantana Guar Datem HPMC SSL Controle Emulsificantes aro calha Figura 16: Influência dos emulsificantes no volume específico dos pães modelados e assados em forma e calha *Letras iguais entre os pares de barras não diferem significativamente entre si (p 0,05) Na Figura 16, os melhores resultados de VE foram obtidos em calha quando comparados aos pães acondicionados em forma. Os maiores valores de VE foram obtidos com a goma xantana (0,8 ± 0,0 e 1,7 ± 0,0 ml/g), HPMC (1,0 ± 0,1 e 1,69 ± 1,0 ml/g) em forma e calha, respectivamente. Dos resultados do acondicionamento dos pães em forma e calhas neste trabalho, podese concluir que o acondicionamento em calha foi mais promissor e que, com o uso da goma Xantana e do HPMC, os pães apresentaram melhor aparência, crosta mais lisa, alveolagem mais simétrica, miolo aparentemente mais macio, consequentemente os melhores resultados da avaliação tecnológica e visual. 6.3 INFLUÊNCIA DOS EMULSIFICANTES ISOLADOS NA FIRMEZA DO MIOLO Avaliou-se a firmeza do miolo somente nas formulações que continham goma xantana, goma guar e HPMC (Figura 17). Os pães contendo os emulsificantes DATEM e SSL ficaram esfarelentos e quebradiços não permitindo o corte simétrico para esta análise. 56

56 14 12 a a Força (Kg) b b GUAR HPMC XANTANA CONTROLE Emulsificantes Figura 17: Avaliação da firmeza do miolo do Pão A força é diretamente proporcional à firmeza do miolo. Assim, os pães contendo HPMC e goma xantana foram os que apresentaram o miolo menos firme, consequentemente mais macios. Houve diferença significativa entre a firmeza dos PSG contendo HPMC e goma xantana quando comparados ao controle (p 0,05). No presente estudo, com base nos resultados dos experimentos realizados até este momento e com esta formulação, para que obtenha uma massa de PSG modelável sem a necessidade do acondicionamento em forma e com características mais próximas às massas dos pães tradicionais de trigo, sugere-se o uso dos emulsificantes goma xantana e HPMC. 6.4 INFLUÊNCIA DOS DOIS EMULSIFICANTES ISOLADOS EM RELAÇÃO À MISTURA Tendo sido este planejamento realizado apenas com dois fatores, isto é, com os dois melhores emulsificantes selecionados do experimento anterior (goma xantana e HPMC), não foi possível representar e avaliar os resultados como gráficos de superfície. Sendo assim, os resultados foram analisados por ANOVA e diferença das médias. 57

57 a a a a a b 14 VMF( ml) XANTANA HPMC XANT:HPMC (1,0:1,0) XANT:HPMC (1,5:0,5) XANT:HPMC (0,5:1,5) CONTROLE Emulsificantes *Letras iguais não diferem significativamente entre si (p 0,05) Figura 18: Influência dos emulsificantes isolados e de suas misturas no volume da massa fermentada Na Figura 18, observa-se que não houve diferença significativa entre o VMF das massas adicionadas dos emulsificantes isolados ou misturados (p 0,05). As massas contendo os emulsificantes obtiveram maiores valores de VMF quando comparadas ao controle. Esses resultados sugerem que a presença dos emulsificantes aumentou a resistência da massa durante a fermentação com retenção do gás formado, o que concordou com os relatos de HE e HOSENEY (1991). Esses autores estudaram a retenção de gás formado na fermentação utilizando farinha de diferentes cereais sem emulsificantes e relataram a importância da retenção do gás produzido durante a fermentação para o volume do pão. Entretanto, é importante frisar que o volume final dos pães, especialmente dos PSG dependerá não somente da produção e retenção do gás durante o processo de fermentação mas, fundamentalmente dependerá da capacidade da rede formada sustentar este gás durante a temperatura de forneamento. 58

58 3,50 3,00 2,50 a b a a a b AMA (cm) 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 XANT 2:0 HPMC 0:2 XANT:HPMC (1,0:1,0) XANT:HPMC (1,5:0,5) XANT:HPMC (0,5:1,5) CONTROLE Emulsificantes *Letras iguais não diferem significativamente entre si (p 0,05) Figura 19: Influência dos emulsificantes isolados e de suas misturas na altura do pão Na Figura 19, a altura do pão com a goma xantana foi de 2,94 ± 0,1 ml. Pode se observar que não houve diferença entre a goma xantana isolada e suas respectivas misturas com HPMC, na altura do pão. Observa- se que houve diferença significativa (p 0,05) quando comparou-se HPMC isolado às misturas HPMC:Xantana (0,5:1,5), (1,0:1,0) e (1,5:0,5), na altura do pão. Portanto, para obter-se uma maior altura dos pães desenvolvidos neste trabalho, indica-se usar a goma xantana isolada ou suas misturas com HPMC. 59

59 VE( ml/g) 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 a a b a a b 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 XANTANA HPMC XANT:HPMC (1,0:1,0) XANT:HPMC (1,5:0,5) XANT:HPMC (0,5:1,5) CONTROLE Emulsificantes *Letras iguais não diferem significativamente entre si (p 0,05) Figura 20: Influência dos emulsificantes isolados e de suas misturas no volume especifico Na Figura 20, compara-se o VE dos PSG contendo goma xantana e HPMC isolados em relação às suas misturas. O VE com uso da goma xantana isolada (VE=1,53 ± 0,0 ml/g) não apresentou diferença significativa em relação à mistura xantana: HPMC (0,5: 1,5 e 1,5: 0,5) (p 0,05), entretanto, apresentou diferença para as misturas xantana: HPMC (1,0:1,0), sendo este último o de menor VE, similarmente aos pães sem emulsificantes. Usando-se a mistura de xantana e HPMC (1,5: 0,5), o VE foi de 1,58 ± 0,0 ml/g, não apresentando diferença significativa em relação às misturas xantana: HPMC (0,5:1,5), (1,5:0,5) e aos emulsificantes isolados (p 0,05), sendo estes os maiores valores obtidos de VE. O menor valor de VE (1,5 ± 0,1 ml/g) foi dos pães contendo a mistura xantana: HPMC (1,0:1,0). Demirkesen et al (2010), elaboraram PSG com farinha de arroz e avaliaram a adição de goma xantana e HPMC isolados à massa. Eles obtiveram resultados de VE inferiores aos encontrados neste trabalho (0,8 ml/g com o uso da goma xantana e 0,9 ml/g para o HPMC). Em resumo, baseado nos resultados destes experimentos pode-se concluir que para a AMA, com exceção do HPMC isolado, o uso de goma xantana isolada e de suas misturas influenciaram de modo similar na altura do pão, obtendo-se destes últimos as maiores alturas. Quanto ao volume específico, os melhores resultados foram tanto utilizando os emulsificantes isolados quanto para as duas misturas xantana: HPMC (1,5:0,5 e 0,5:1,5). Na Figura 21, pode-se observar os pães desenvolvidos com as misturas goma xantana :HPMC (1,5:0,5 e 0,5:1,5). Nota-se a irregularidade na crosta dos pães com a mistura xantana 60

60 :HPMC (1,5:0,5), o que acarretou em um parâmetro negativo na aparência do produto, enquanto que a crosta do pão com a mistura xantana:hpmc (0,5:1,5) apresentou uma crosta mais regular, uma característica desejável para pães. Xantana + HPMC (1,5: 0,5) Xantana + HPMC (0,5: 1,5) Figura 21: Fotografia dos pães modelados e assados em calhas 6.5 ACOMPANHAMENTO DO ph AO LONGO DA FERMENTAÇÃO É bem conhecido que durante a fermentação da massa de pães ocorre liberação de diversas substâncias, inclusive de ácidos. Nas condições ótimas de fermentação, as massas de pães de trigo apresenta um ph próximo de 5,0. A acidificação do meio influencia diretamente no ph e, consequentemente nas características das proteínas e de outros ingredientes da massa. Para que fosse acompanhada a acidez da massa do PSG deste trabalho, foram determinados os valores de ph ao longo da fermentação das massas contendo apenas goma xantana e nas misturas xantana:hpmc (1:1 e 0,5:1,5), quando se diminui a goma e aumentase o HPMC. 61