EFEITO DOS PARÂMETROS DE EXTRUSÃO NAS PROPRIEDADES FÍSICAS DE EXTRUSADOS DE MISTURAS DE FÉCULA DE MANDIOCA E POLPA CÍTRICA

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1 Alim. Nutr., Araraquara v.18, n.1, p.83-91, jan./mar ISSN EFEITO DOS PARÂMETROS DE EXTRUSÃO NAS PROPRIEDADES FÍSICAS DE EXTRUSADOS DE MISTURAS DE FÉCULA DE MANDIOCA E POLPA CÍTRICA Luciana Bronzi de SOUZA* Magali LEONEL** Martha Maria MISCHAN*** RESUMO: Neste trabalho buscou-se avaliar os efeitos das condições operacionais de extrusão na produção de snacks ricos em fibras a partir de fécula de mandioca e polpa cítrica. Foi avaliado o efeito da umidade, porcentagem de fibras e temperatura de extrusão sobre as propriedades físicas dos extrusados. Os resultados mostraram que a temperatura de extrusão influenciou de forma significativa o volume específico, o qual variou de 1,71 ml/g a 8,54mL/g, e o índice de solubilidade em água, o qual variou de 44,03% a 68,45%. O índice de expansão dos extrusados foi afetado pela porcentagem de fibras e variou de 2.21 a O teor de umidade das misturas e a porcentagem de fibras tiveram efeito sobre a cor dos produtos. Para a produção de produtos expandidos, a base de fécula de mandioca e polpa de laranja tiveram as melhores condições operacionais: 10% de fibras e 14% de umidade na mistura com temperatura de extrusão de 95ºC. PALAVRAS-CHAVE: Amido; extrusão; expansão; mandioca; resíduo; laranja INTRODUÇÃO O processo de extrusão vem ganhando destaque e expansão na indústria de alimentos por ser uma importante técnica que, além de aumentar a variedade de alimentos processados, apresenta vantagens quando comparado a outros sistemas tradicionais de processamento de alimentos, tais como: versatilidade, baixo custo, alta produtividade, não geração de resíduos durante ou após o processamento, entre outros. O princípio fundamental do processo de extrusão é converter um material sólido em um fluido por aplicação de calor e trabalho mecânico e extrusá-lo através de uma matriz, promovendo assim a termoplastificação do mesmo. 6 O controle do processo de extrusão é uma tarefa fundamental, pois não somente permite a obtenção de produtos com características tecnológicas variadas, mas também melhora a eficiência e economia da operação. 11 As características do produto extrusado são dependentes da composição química, propriedades reológicas, estado físico da matéria-prima, bem como do tipo de extrusor e condições de operação. Os parâmetros de operação mais importantes no extrusor são temperatura, pressão e diâmetro da matriz, além do desenho do parafuso e tempo de retenção. 13 Atualmente, os consumidores estão tentando mudar seus hábitos alimentares visando melhorar a saúde. O mercado para produtos com apelo saudável ou com diferenciado conteúdo de nutrientes vem crescendo, o que tem provocado o interesse das empresas em pesquisas na área. Produtos do tipo "snacks" são bem aceitos e consumidos pela população, sendo importantes meios para a introdução de nutrientes benéficos à saúde, como as fibras. É conhecida a importância do suco concentrado de laranja na economia brasileira (principalmente a do Estado de São Paulo) e na balança comercial do país, gerando divisas que ultrapassam US$ 1 bilhão/ano. 20 Contudo, um dos principais problemas enfrentados pelas indústrias processadoras de suco de laranja é o grande volume de resíduos sólidos e líquidos, produzidos diariamente. Durante a etapa de extração do suco de laranja é gerado um resíduo sólido rico em fibras, denominado polpa cítrica, o qual apresenta potencial de uso na alimentação humana. Outro setor de grande importância nacional é a agroindustrialização da mandioca para a produção de fécula. O Brasil produz cerca de 550 mil toneladas de fécula de mandioca por ano, ocupando o segundo lugar na produção mundial. 17 Na elaboração de produtos extrusados, algumas características são desejáveis como alto teor de amilose, quando o produto necessita ser crocante e resistente ou elevado teor de amilopectina, o que permite melhor manutenção da * Curso de Graduação em Nutrição- Instituto de Biociências - UNESP Botucatu-SP - Brasil. ** Centro de Raízes e Amidos Tropicais - UNESP Botucatu-SP - Brasil. *** Departamento de Bioestatística - IB-UNESP Botucatu-SP - Brasil. 83

2 forma, facilitando tratamentos suplementares como corte e secagem, além de auxiliar na expansão da massa e aumentar a friabilidade. 23 O amido de mandioca possui teores de amilose de 13,6 a 23,8 %, o que o torna matéria-prima potencial para extrusados expandidos. 22 Diante da importância das fibras para a saúde, e da necessidade de conhecimento do efeito das condições operacionais de processo para o desenvolvimento de produtos extrusados, este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da temperatura de extrusão, umidade e porcentagem de fibras na mistura de fécula de mandioca e polpa cítrica desidratada, sobre as propriedades físicas de produtos extrusados expandidos. MATERIAL E MÉTODOS A fécula de mandioca e a polpa cítrica foram doadas por empresas processadoras de mandioca e suco concentrado de laranja e caracterizadas quanto aos teores de umidade e fibras. 1 As amostras foram acondicionadas para a obtenção de diferentes teores de fibras na mistura de fécula de mandioca e polpa cítrica. Após a determinação dos teores de umidade e fibras totais nas duas matérias-primas, foram preparadas misturas nos diferentes níveis de fibras (Tabela 1). Depois do ajuste para o teor de fibras, as amostras foram acondicionadas para os diferentes níveis de umidade em batedeira planetária, conforme o delineamento experimental. O acondicionamento foi realizado com água destilada adicionada lentamente com pipeta. A quantidade de água adicionada às amostras foi calculada pela equação: Y = ( Uf - Ui ) x Pa / Uf, onde: Y = quantidade de água a ser adicionada (ml); Uf = umidade final da amostra; Ui = umidade inicial da amostra; Pa = peso da amostra (g) A extrusão foi efetuada em uma linha completa de extrusão IMBRA RX da Imbramaq S/A com motor de 10HP acoplado a redutor de velocidade, sistema de extrusão através de fricção mecânica, rosca simples de extrusão, sistema de refrigeração hidráulica para controle de temperatura na camisa de extrusão, velocidade variável e capacidade de produção de 45kg/h. O processo de extrusão teve como parâmetros fixos: a taxa de compressão da rosca de 4,5mm de profundidade e 14mm de largura; a taxa de alimentação de 150g/min; a abertura da matriz, 3mm; rotação da rosca de 272rpm, e as temperaturas na 1 a zona e 2ª zona foram de 25ºC e 60ºC, respectivamente. Foram consideradas como variáveis independentes no processo: a temperatura na terceira zona de aquecimento do canhão de extrusão, a umidade das misturas e a porcentagem de fibras. Para analisar o efeito combinado das variáveis independentes nas características tecnológicas dos extrusados foi utilizado o delineamento 'central composto rotacional' para três fatores, com um total de 15 tratamentos, 8 a saber: - 8 tratamentos correspondentes ao fatorial 2 3, onde os três fatores são: F= porcentagem de fibras (%), T = temperatura na 3ª zona de aquecimento ( o C) e U = umidade da mistura (%), cada qual em dois níveis, codificados como -1 e +1; - 6 tratamentos com os níveis mínimo e máximo de cada fator, codificados como - e +, respectivamente, sendo = 2 3/4 = 1,682 ; - Um tratamento central repetido 6 vezes, onde os fatores estão todos em um nível médio, codificado como zero (Tabela 1). Os produtos extrusados foram caracterizados quanto ao índice de expansão (IE), volume específico (VE), índice de solubilidade em água (ISA), índice de absorção de água (IAA) e cor (L*, a* e b*). O índice de expansão dos extrusados foi avaliado no material após a extrusão e antes da secagem. Foi calculado pela relação entre o diâmetro da amostra e o diâmetro da matriz. 12 O valor considerado foi obtido pela média aritmética das medidas de 20 diferentes produtos expandidos dentro de cada tratamento. Tabela 1 - Parâmetros variáveis do processo de extrusão (1º ensaio). Níveis Fatores ou variáveis independentes Axiais Codificados F T U - -1,682 1, , ,682 18, ,5 F= porcentagem de fibras na mistura (%); T= temperatura de extrusão (ºC); U= umidade (%). O volume específico dos produtos expandidos foi determinado pelo método do deslocamento da massa ocupada (semente de painço) e determinado o seu volume em uma proveta graduada. 14 A determinação do índice de absorção de água seguiu a metodologia de Anderson et al. 2. Em um tubo de centrífuga (com tampa), previamente tarado, foram colocados aproximadamente 2,5g de amostra e 30mL de água a 28ºC. Os tubos foram agitados durante 30 minutos num agitador mecânico e, em seguida, centrifugados a 3000rpm por 10 mi- 84

3 nutos. Do líquido sobrenadante foi coletada uma alíquota de 10 ml e colocada em cadinho tarado que foi levado à estufa (105ºC) por 8 horas. O gel remanescente foi pesado e o IAA calculado conforme a seguinte relação: IAA = PRC/ PA - PRE Onde: PRC = peso de resíduo de centrifugação (g) PA = peso da amostra (base seca) PRE = peso de resíduo de evaporação (g) O índice de solubilidade em água foi calculado pela relação entre o peso do resíduo de evaporação e o peso seco da amostra, conforme a equação: ISA = PRE / PA x100 A cor dos produtos foi avaliada em colorímetro Minolta CR-400. Os resultados foram expressos em valores L*, a* e b*, 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. Para a análise estatística dos resultados experimentais foi utilizado o modelo: y k = b i 1 b i x ik + 3 i 1 3 j i b ij x ik x jk + e k, onde y k = valor observado da variável dependente no nível k, k = 1,..., 20; x ik = i-ésima variável independente, no nível k, i = 1, 2, 3; b 0 = parâmetro do modelo, independente de x; b i = parâmetros correspondentes aos efeitos lineares de xi; b ij = parâmetros correspondentes aos efeitos de 2 a ordem de x i x j, i = 1, 2, 3, j = 1,...,3; e k = erro experimental associado à k-ésima parcela. O processamento dos dados e a análise estatística foram realizadas com o auxílio do sistema SAS. A significância do modelo foi testada pela análise de variância (), sendo adotado o nível de significância alfa de 5%. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados obtidos na caracterização da fécula de mandioca e da polpa cítrica desidratada estão apresentados na Tabela 2. Como pode ser observado, a fécula de mandioca apresentou quantidade muito baixa de fibras, o que repre- Tabela 2 - Teores de umidade e fibras na fécula de mandioca e polpa cítrica. Componentes (g/100g) Fécula de mandioca Polpa cítrica Umidade 12,2 9,78 Fibras totais 0,15 85,31 Fibras solúveis 38,16 Fibras insolúveis 47,15 Tabela 3 - estimados e para o índice de expansão dos extrusados. Média 3,00 0,084 T -0,03 0, ,5997 U 0,01 0, ,8527 F -0,28 0, ,0005 T*T -0,09 0, ,1173 U*U 0,002 0, ,9725 F*F 0,02 0, ,6805 T*U 0,08 0, ,3223 T*F 0,01 0, ,8548 U*F 0,08 0, ,3223 R 2 0,758 Regressão 9 1,3459 0,1495 3,49 0,0324 Resíduos 10 0,4290 0,0429 Total 19 1,

4 senta qualidade neste tipo de produto, e o teor de umidade está de acordo com a legislação brasileira, que permite no máximo 14%. 4 Já a polpa cítrica mostrou elevada porcentagem de fibras, com proporção aproximada das duas frações (solúvel e insolúvel), o que torna este resíduo muito interessante como fonte de fibras para produtos extrusados. Uma propriedade dos produtos extrusados é a expansão. A alta pressão existente próxima à descarga da matriz é reduzida quando o produto sai do extrusor, ocasionando a evaporação instantânea da água e a expansão do produto 3. Conforme as condições utilizadas no processamento das misturas de fécula de mandioca e polpa cítrica, o índice de expansão dos produtos extrusados variou de 2,21 a 3,49. Através dos resultados obtidos foi possível determinar os coeficientes de para o índice de expansão dos extrusados (Tabela 3), considerando os níveis codificados. Os resultados obtidos mostraram que o modelo de adotado foi significativo, ocorrendo efeito linear da porcentagem de fibras na mistura de fécula e polpa cítrica sobre o índice de expansão dos extrusados. Não houve efeito significativo dos demais parâmetros avaliados. O coeficiente de determinação foi de 76%. A Figura 1 mostra que, com o aumento da porcentagem de fibras, ocorreu uma redução no índice de expansão dos extrusados. Mendonça et al., 19 avaliando o uso de farelo de trigo como fonte de fibra em produtos extrusados expandidos, observaram efeito significativo da temperatura, umidade e porcentagem de farelo, sendo que o aumento da porcentagem de farelo levou a Índice de expansão (IE) 4 3,5 3 2, % Fibras FIGURA 1- Efeito do teor de fibras (%) na mistura de fécula e polpa de laranja sobre o índice de expansão dos produtos extrusados, sob temperatura de 95ºC e 18% de umidade. uma redução na expansão radial dos produtos (índice de expansão), os quais variaram de 1,2 a 2,8. Pelo volume específico, assim como o índice de expansão, busca-se descrever, de forma indireta, o grau de "transformação" do grânulo de amido e as variações de peso e volume que sofreu a massa amilácea ao sair do extrusor. O modelo de adotado para o volume específico dos extrusados foi significativo, sendo que o coeficiente de determinação foi de 79,5%. Dentre os parâmetros que compõem o modelo, a temperatura de extrusão e a umidade afetaram significativamente este parâmetro (Tabela 4). Tabela 4 - estimados e para o volume específico (ml/g) dos extrusados. Média 6,57 0,405 T 0,72 0, ,0230 U -1,35 0, ,005 F -0,34 0, ,2320 T*T 0,064 0, ,8101 U*U -0,499 0, ,0854 F*F -0,089 0, ,7400 T*U 0,079 0, ,8270 T*F -0,284 0, ,4378 U*F 0,0012 0, ,9972 R 2 0,795 Regressão 9 38,15 4,24 4,30 0,0163 Resíduos 10 9,86 0,99 Total 19 48,01 A Figura 2 mostra que o volume específico dos extrusados decresceu com o aumento da temperatura e umidade, variando de 1,71mL/g a 8,54 ml/g. O maior volume específico foi o obtido nas condições de 14% de umidade, 10% de fibras e temperatura de extrusão de 95ºC e o menor volume específico foi o observado quando se manteve o teor de fibras e a temperatura de extrusão e elevou-se a umidade para 22%. A água atua como plastificante para o material amiláceo que é deslocado no interior do extrusor, reduzindo 86

5 a viscosidade e a energia mecânica. Com maior umidade, a gelatinização do amido é reduzida e o crescimento das bolhas é comprimido, resultando em um produto final mais denso e de baixa crocância. 10 Como foi demonstrado por outros autores, 7, 19 as temperaturas mais elevadas promovem um maior grau de gelatinização da fração amilácea, diminuindo o volume específico dos produtos. Hashimoto & Grossmann 18 observaram em mistura de amido e farelo de mandioca, que o aumento da temperatura do extrusor, que variou de 150 a 210ºC, resultou em menor expansão dos extrusados, o que está em acordo com o observado neste trabalho. O índice de solubilidade em água está relacionado à quantidade de sólidos solúveis em uma amostra seca, permitindo verificar o grau de severidade do tratamento de extrusão, em função da degradação, gelatinização, dextrinização e conseqüente solubilização do amido. 5 O índice de solubilidade em água dos produtos desta pesquisa variou de 44,03 a 68,45%. O aumento da solubilidade é atribuído à dispersão das moléculas de amilose e amilopectina, bem como pela formação de compostos de baixo peso molecular. 9 Outro fator a ser considerado é que a extrusão reduz o peso molecular da pectina e hemiceluloses, resultando em um aumento no índice de solubilidade em água. 21 A análise dos coeficientes de mostrou efeito significativo da temperatura de extrusão sobre o ISA. O coeficiente de determinação foi de 53,04%, indicando baixo ajuste do modelo aos dados (Tabela 5). A Figura 3 mostra que nas condições intermediárias de temperatura, umidade e porcentagem de fibras, o índice de solubilidade em água é menor. O índice de absorção de água depende da disponibilidade de grupos hidrofílicos (-OH) em se ligarem às moléculas de água e da capacidade de formação de gel das moléculas. 12 2,207 2,876 3,544 4,213 4,881 5,549 6,218 6,886 7,555 8,223 above FIGURA 2- Efeito do teor de umidade (%) na mistura de fécula de mandioca e polpa de laranja e da temperatura de extrusão sobre o volume específico (ml/g) dos produtos extrusados, com 10% de fibras na mistura. ISA (%) Temperatura (ºC) FIGURA 3 - Efeito da temperatura de extrusão sobre o índice de solubilidade em água dos extrusados, com 18% de umidade e 10% de fibras no material. Tabela 5 - estimados e para o índice de solubilidade em água dos extrusados. Média 52,3439 T -2,9391 1, ,1152 U 0,6440 1, ,7133 F -0,3658 1, ,8343 T*T 3,8052 1, ,0446 U*U 2,2093 1, ,2122 F*F 0,1327 1, ,9378 T*U -0,3225 2, ,8877 T*F 1,1925 2, ,6038 U*F -2,4975 2, ,2880 R 2 0,5304 Regressão 9 447,63 49,74 1,26 0,3623 Resíduos ,30 39,63 Total ,93 87

6 Os valores de IAA variaram de 4,8 a 12,03 g/ g gel. A análise de mostrou não ter havido efeito significativo da temperatura, umidade e porcentagem de fibras sobre o IAA dos produtos extrusados. O coeficiente de determinação foi de 62,36% (Tabela 6). O maior IAA foi observado na condição de elevada umidade e baixa temperatura de extrusão. O baixo cisalhamento e/ou baixa temperatura permitem maiores cadeias de polímeros não danificados e uma grande disponibilidade de grupos hidrolíticos, aos quais ligam-se mais moléculas de água, resultando em altos valores de IAA. 15 Já a baixa capacidade de absorver água poderia ser desejável em produtos onde a integridade estrutural e a termoestabilidade seriam importantes. 6 A formação de cor durante o processo de extrusão proporciona importante informação a respeito do grau do tratamento térmico. A estabilidade da cor é uma das características de qualidade para alimentos extrusados, os quais são Tabela 6 - estimados e para o índice de absorção de água dos extrusados. Média 6,69 T -0,7184 0, ,0894 U 0,4971 0, ,2223 F 0,1510 0, ,7008 T*T 0,6228 0, ,1248 U*U 0,4531 0, ,2509 F*F -0,1389 0, ,7164 T*U -0,7337 0, ,1722 T*F 0,1162 0, ,8205 U*F -1,0737 0, ,0569 R 2 0,6236 Regressão 9 33,01 3,67 1,84 0,1776 Resíduos 10 19,92 1,99 Total 19 52,94 Tabela 7 - estimados e para a componente L* (luminosidade) da cor dos extrusados. Média 74,11 0,6793 T -0,1710 0, ,7124 U 1,7429 0, ,0031 F -0,2803 0, ,5479 T*T 0,5587 0, ,2316 U*U -0,7827 0, ,1047 F*F 0,1540 0, ,7329 T*U 0,745 0, ,2345 T*F -0,4375 0, ,4746 U*F -0,1625 0, ,7882 R 2 0,6986 Regressão 9 64,32 7,15 2,58 0,0783 Resíduos 10 27,74 2,77 Total 19 92,07 88

7 L* Umidade (%) FIGURA 4 - Efeito da umidade sobre a luminosidade (L*) dos extrusados, com 95ºC de temperatura de extrusão e 10% de fibras no material. 2,622 2,977 3,332 3,686 4,041 4,396 4,751 5,106 5,461 5,816 above FIGURA 5 - Efeito dos teores de umidade (%) e fibras (%) na mistura de fécula de mandioca e polpa de laranja sobre o croma a* dos produtos extrusados, sob temperatura de 95ºC. normalmente consumidos diretamente sem tratamento térmico posterior. A cor adquirida pelos produtos extrusados pode ser devido à caramelização ou à reação de Maillard, principalmente em materiais que apresentam teores relativamente altos de açúcares totais. O parâmetro de cor L*, que caracteriza a luminosidade das amostras, apresentou uma variação de 70,05 a 77,29. Os coeficientes de obtidos (Tabela 7) indicam que a umidade teve efeito significativo sobre este parâmetro. O coeficiente de determinação foi de 69,86%. Os produtos mais claros (maior L*) foram obtidos nas condições de maior umidade, com a temperatura de extrusão e a porcentagem de fibras na condição central (Figura 4). A elevação da temperatura aumenta a intensidade da cor e altos níveis de umidade resultam em produtos mais claros, pois o aumento da umidade reduz o tempo de residência, proporcionando menor escurecimento não enzimático dos produtos extrusados. Os valores obtidos para o componente de cromaticidade a* nos tratamentos do planejamento variaram de 1,38 a 5,80, conforme a condição empregada. A análise da cor a*, responsável pela tonalidade vermelha na amostra, foi influenciada pela umidade e porcentagem de fibras das amostras (Tabela 8). Os coeficientes de indicam que o aumento da umidade e porcentagem de fibras provoca um aumento no valor deste atributo, com a temperatura no ponto central (95ºC). (Figura 5). Tabela 8 - estimados e para o croma a* da cor dos extrusados. Média 4,498 0,2157 T 0,2983 0, ,0638 U -0,4161 0, ,0157 F 0,7021 0, ,0006 T*T -0,1381 0, ,3451 U*U -0,1363 0, ,3511 F*F -0,1292 0, ,3755 T*U 0,0162 0, ,9325 T*F -0,3687 0, ,0770 U*F 0,2337 0, ,2399 R 2 0,8170 Regressão 9 12,5 1,39 4,96 0,0099 Resíduos 10 2,8 0,28 Total 19 15,29 89

8 Tabela 9 - estimados e para o croma b* da cor dos extrusados. Média 21,87 0,93 T -0,56 0,61 1 0,38 U 0,68 0,61 1 0,2963 F 1,74 0,61 1 0,0177 T*T 0,55 0,60 1 0,3796 U*U 0,84 0,60 1 0,1880 F*F 0,05 0,60 1 0,9335 T*U -0,35 0,80 1 0,6720 T*F 0,34 0,80 1 0,6786 U*F -0,785 0,80 1 0,3511 R 2 0,5841 Regressão 9 72,36 8,04 1,56 0,2487 Resíduos 10 51,52 5,15 Total ,88 O parâmetro de cor b*, que representa a variação do azul ao amarelo, apresentou respostas variadas segundo o tratamento aplicado (de 16,52 a 27,10). Contudo, todas as amostras mostraram presença do amarelo, sendo que o menor valor de b* foi observado no tratamento com menor adição de polpa de laranja (1,5%). A análise de mostrou efeito significativo da porcentagem de fibras sobre este parâmetro (Tabela 9). A Figura 6 mostra o efeito da porcentagem de fibras sobre o componente de cromaticidade b*, com a temperatura e umidade nas condições centrais. Os resultados obtidos para a cor dos produtos extrusados foram semelhantes aos relatados por Gutkoski & El-Dash, 16 que estudando produtos extrusados de aveia, sob valores de umidade do material variando de 17 a 24%, temperatura do extrusor variando de 90 a 150ºC e rotação da rosca que foi mantida a 100 rpm., b* Fibras (%) FIGURA 6 - Efeito do teor de fibras (%) na mistura de fécula de mandioca e polpa de laranja sobre o croma b* dos produtos extrusados, com 18% de umidade na mistura e temperatura de 95ºC. verificaram altos valores de a* (vermelho) e b* (amarelo) obtidos com altos níveis de umidade e temperatura média (120 C). Baixos valores de a* (verde) e b* (azul) foram obtidos quando a umidade foi baixa. CONCLUSÕES Os parâmetros de processo interferiram nas propriedades físicas dos produtos extrusados à base de fécula de mandioca e polpa cítrica, com influência do teor de fibras e da temperatura na expansão dos produtos, da umidade e teor de fibras na cor, e da temperatura de extrusão no índice de solubilidade dos produtos extrusados. As condições operacionais de 14% de umidade, 10% de fibras e 95ºC de temperatura de extrusão permitiram a obtenção de produtos com características desejadas para snacks, tais como: elevado índice de expansão e volume específico, valores intermediários de solubilidade e absorção de água, e cor clara. SOUZA, L.B.; LEONEL, M.; MISCHAN, M.M. Effect of extrusion conditions on the physical properties of snacks of cassava starch and orange pulp. Alim. Nutr., Araraquara, v.18, n.1, p., ABSTRACT: The aim of this study was to determine how the operating conditions affect the production of snacks from cassava starch and citrus fruit pulp. The effects of water and fiber contents and extrusion temperature on the physical properties of the extruded product were assessed. The results showed that the extrusion temperature had a significant influence on the specific volume, which varied from

9 ml/g to 8.54 ml/g, and the water solubility index, which varied from 44.03% to 68.45%. The expansion index was influenced by the fiber content and varied from 2.21 to The water and fiber contents of the mixtures affected the color of the product. To produce expanded snacks from cassava starch and orange pulp, the best operating conditions were: 10% fiber and 14% total water in the mixture, with an extrusion temperature of 95ºC. KEYWORDS: Starch; extrusion; cassava; pulp waste; orange. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1- AMERICAN ASSOCIATION OF CEREAL CHEMISTS. Approved methods. 7 th ed. St. Paul, v.1 2- ANDERSON, R.A. et al. Gelatinization of corn grits by roll and extrusion cooking. Cereal Sci. Today, St Paul, v.14, n.1, p.4-11, BORBA, A.M.; SARMENTO, S.B.S.; LEONEL, M. Efeito dos parâmetros de extrusão sobre as propriedades funcionais de extrusados da farinha de batata-doce. Ciênc. Tecnol. Alim., Campinas, v.25, n.4, p , BRASIL. Resolução nº 12/78 da Comissão Nacional de Normas e Padrões para Alimentos. Aprova as normas técnicas especiais do Estado de São Paulo, revistas pela CNNPA, relativas a alimentos (e bebidas). Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Poder Executivo, Brasília, 24 de julho de Seção 1, pte CARVALHO, R. V.; ASCHERI, J. L. R.; CAL-VIDAL, J. Efeito dos parâmetros de extrusão nas propriedades físicas de extrusados (3G) de misturas de farinhas de trigo, arroz e banana. Ciênc. Agrotecnol., Lavras, v.26, n.5, p , CHANG, Y.K. et al. Influence of extrusion condition on cassava starch and soybean protein concentrate blends. Acta Alim., v.30, n.2, p , CHINNASWAMY, R.; HANNA, M. A. Relationship between amylose content and extrusion-expansion properties of corn starches. Cereal Chem., v.65, n.2, p , COCHRAN, W.G.; COX, G.M. Experimental designs. 2 nd ed. New York: John Wiley & Sons, p. 9- COLONNA, P. et al. Extrusion cooking and drum drying of wheat starch. I. physical and macromolecular modifications. Cereal Chem., v.61, n.6, p , DING, Q. et al. The effect of extrusion conditions on the physicochemical properties and sensory characteristics of rice based expanded snacks. J. Food Eng., v.66, p , EL-DASH, A.A. Aplication and control of thermoplastic extrusion of cereals for food and industrial uses. In: POMERANZ, Y.; MUNCH, L. Cereals a renewable resource: theory and pratice. St. Paul: AACC, cap.10, p FAUBION, J.M.; HOSENEY, R.C. High temperature and short time. Extrusion-cooking of wheat starch and flour. I- Effect of moisture and flour type on extrudate properties. Cereal Chem., v.59, n.6, p , FELLOWS, P. Extrusion. In: FELLOWS, P. Food processing technology: principles and practive. Cambridge: Woodhead, cap.14, p GARCIA, A. C. D. B.; LEONEL, M. Efeito da concentração de ácido lático sobre a propriedade de expansão em amidos modificados fotoquimicamente. Ciênc. Agrotecnol., v. 29, n. 3, p , GOMEZ, M.H.; AGUILERA, J.M. Changes in the starch fraction during extrusion-cooking of corn. J. Food Sci., v.48, p , GUTKOSKI, L. C.; EL-DASH, A. A. Effect of extrusion process variables on physical and chemical properties of extruded oat products. Plant Foods Human Nutr., v. 54, p , HASHIMOTO, J.M.; GROSSMANN, M.V.E. Effects of extrusion conditions on quality of cassava bran/cassava starch extrudates. Int. J. Food Sci. Technol., v.38, n.5, p , IBGE. Dados Disponível em: Acesso em: 22 dez MENDONÇA, S.; GORSSMANN, M.V.E.; VERBÉ, R. Corn bran as a fibre source in expanded snacks. Lebensm-Wiss u-technol., v.33, p.2-8, NEVES, E.M. et al. Citricultura brasileira: efeitos econômico-financeiros, Rev. Bras. Frutic., Jaboticabal, v.23, n.2, p , RIAZ, M.N. Extruders in food applications. Boca Raton: CRC, p. 22- RICKARD, J. E.; ASAOKA, M.; BLANSHARD, J.M.V. The physicochemical properties of cassava starch. Tropical Sci., London, v.31, p , WANG, S.W. Starches and starch derivatives in expanded snacks. Cereal Foods World, v.42, n.9, p ,

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