MODIFICAÇÃO DO AMIDO DE MANDIOCA E ANÁLISE COMPARATIVA COM O POLVILHO AZEDO EM RELAÇÃO A EXPANSÃO E TEMPO DE PRODUÇÃO.

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1 MODIFICAÇÃO DO AMIDO DE MANDIOCA E ANÁLISE COMPARATIVA COM O POLVILHO AZEDO EM RELAÇÃO A EXPANSÃO E TEMPO DE PRODUÇÃO. Karoline Y. Gonçalves 1, Tania M. Coelho 1, Nabi Assad Filho 1 1 Universidade Estadual do Paraná (UNESPAR) karol_yoshiko@hotmail.com; coelho_tania@yahoo.com; nabiassadfilho@hotmail.com Resumo: Na busca de se obter um amido que desenvolva a propriedade de expansão, visando uniformizar o produto, e substituir a forma convencional de produção, a proposta deste trabalho é se aprofundar no estudo dos mecanismos de modificação do amido de mandioca, e, através de modificações, produzir um amido com elevado nível de expansão com o intuito de substituir o polvilho azedo com mais eficiência e qualidade. Para a realização do trabalho o método de abordagem foi o quanti-quali, quanto aos fins à pesquisa classifica-se como exploratória, descritiva e aplicada, e quanto aos meios, pesquisa de campo. O amido natural foi modificado e seco em estufa UV. Foram preparadas amostras com o amido modificado oxidado, amido natural e polvilho azedo, essas foram submetidas ao teste de expansão. Conclui-se que o amido modificado apresentou resultados satisfatórios e superiores aos outros amidos. Através da medida de volume foi possível confirmar uma expansão aproximadamente 60% superior entre o amido seco em UV e o amido tempo de produçao que no processo convencional varia de 15 a 40 dias caiu para 10 horas. Palavras-Chave: Expansão; Substituir; Estufa; Polvilho Azedo. 1. Introdução Um dos principais biopolímeros usado em indústrias alimentícias é o amido (fécula), pois ele apresenta alto potencial na modificação de diversos tipos de alimentos, incluindo aspectos visuais e sensoriais dos produtos finais, por isso os processos para modificação de amido natural vêm ganhando cada dia mais importância no setor alimentício.

2 Amido é o produto amiláceo comestível extraível de dois tipos de vegetais, aéreos (grãos) e subterrâneos (tubérculos), esse apresenta características que o diferencia dos demais, atendendo a demanda por aplicações específicas, desta forma, surgem cada vez mais pesquisas de como modificar as características físicas, químicas, enzimáticas e enxertadas incorporadas ao amido (ABNT, 1978). Algumas modificações realizadas possibilitam o emprego de quantidades menores do que as observadas com amido natural, além do mais os métodos de modificação são simples e de baixo custo, neste sentido prefere-se modificar o amido a modificar o processo de fabricação dos alimentos. Laderia e Pena (2011) explicam que o processo de fermentação aliado à secagem do produto ao sol torna o amido mais solúvel, com isso há maior absorção de água o que deixa a pasta menos viscosa quando comparada a pasta da fécula que não foi fermentada. Cereda (2001), em seu trabalho de caracterização dos subprodutos da mandioca, mostra que o polvilho azedo é considerado um amido modificado por oxidação, e devido a essa modificação, adquire propriedades de expansão que os outros amidos nativos não possuem. Existe grande dificuldade em padronizar o produto final quando a fécula é submetida a um processo fermentativo natural, isto porque os ácidos orgânicos que são produzidos nesta etapa variam ocasionando alterações nas características físicas e químicas do produto final, que é o polvilho tipo azedo. Essa etapa é demorada, levando de 15 a 40 dias, e a secagem com exposição direta ao sol, durante 8 horas, aumenta o risco de contaminação. A não padronização do produto final inviabiliza a confiabilidade nas indústrias fornecedoras, isso leva a diversas pesquisas sobre formas de modificação do amido, Santos (2012) explica que, O polvilho azedo é um amido modificado por via fotoquímica em um processo de fermentação anaeróbia e secagem ao sol, não havendo padronização no produto final, quanto suas características físicoquímicas e comportamentais, o que é indesejável para aplicações industriais, como na indústria de alimentos. (SANTOS, 2012). A falta de padronização pode ser justificada pela secagem feita ao sol, onde o produto fica exposto à sujeira, poeira e insetos. No entanto, Nunes e Cereda (1994)

3 comprovaram em seu estudo que a irradiação UV é a responsável por atribuir ao amido à característica de expansão. Sendo assim, propõe-se a secagem em estufa UV, que já foi comprovado em estudos como o de Demiate et al. (1997), que o agente de expansão, juntamente do agente de oxidação e secagem em estufa UV atribui ao produto uma expansão similar ao da fécula quando seca ao sol. Neste sentido buscamos uniformizar o polvilho tipo azedo, para aumentar seu emprego em diversos setores da economia, efetuando modificações em sua estrutura molecular, com o objetivo de intensificar as propriedades funcionais do polvilho sem perder suas principais características de expansão ao forno, formação de pastas fluidas com alto teor de sólidos, elevadas transparência e resistência a retrogradação. Segundo Ciacco & Cruz (1982) as modificações efetuadas no grânulo de amido têm como objetivo moldar o amido para determinadas finalidades. A utilização de amidos modificados em alimentos tem sido uma alternativa para melhorar as características que os amidos nativos não podem conferir (SHIRAI, 2004). De acordo com a ABAM (2011), as modificações do amido podem ser físicas, químicas, enzimáticas e enxertadas. A Tabela 1 demonstra distintos métodos de modificação de amido. Tabela 1: Tipos de modificações de amido e métodos. Tipo de modificação do amido Físico Químico Enzimático Enxertada Métodos Pré-gelatinização do amido, Amidos granulares que intumescem em água fria CWS (cold water swelling starch). Dextrinização, Oxidação e Ligações cruzadas Glicose, Frutose, Maltodextrina e Amido Hidrolisado. Amidos Hidrofóbicos e amido Termoplástico Fonte: ABAM (2011) Neste projeto, a modificação a ser realizada é a oxidada, que de acordo com Moorthy (1994) a oxidação pode dar origem a diferentes produtos dependendo do agente utilizado, eles apresentam uso preferencial em indústrias alimentícias e produzem suspensões que podem ser usadas como espessantes.

4 Este estudo possui por objetivo modificar o amido de mandioca para que este possua característica de expansão, utilizar a técnica de secagem em estufa ultravioleta (UV) buscando um produto final que apresente características satisfatórias como: elevado nível de expansão e menor tempo de produção com o intuito de se substituir o uso do polvilho azedo. Para atestar se ocorreu modificação do amido foi realizado o teste de expansão, onde foi calculado o volume e a expansão conforme mostram as Equações (1) e (2) respectivamente. Onde v=volume e d=diâmetro. V=(4π(d/2)³)/3 (1) E= Vd/Va (2) Onde, E=expansão, Vd=volume da amostra depois do forno e Va=volume da amostra antes do forno. Segundo a metodologia proposta por Nunes e Cereda (1994), pode-se avaliar a expansão conforme a Tabela 2. Tabela 2: Classificação de acordo com a expansão. Classificação Expansão Pequeno < 5,0 Médio de 5,0 a 10 Grande > 10,0 Fonte: Nunes e Cereda (1994) 2. Materiais e Métodos Para realização deste estudo o método de abordagem utilizado foi o quantiquali, quantitativa por realizar análises nos resultados encontrados, e qualitativa por realizar pesquisas nos métodos de modificação do amido e teste de qualidade. Quanto aos fins, a pesquisa se enquadra como descritiva e exploratória, já que a partir dos estudos foi possível descrever e desenvolver este trabalho. Quanto aos meios, a pesquisa se enquadra como pesquisa de campo por ser desenvolvida em laboratório. Além disso, também pode ser classificada como

5 bibliográfica, pois se fez uso de informações publicadas em artigos, livros e também mídias eletrônicas. Para a pesquisa foi necessário o uso de amido de mandioca processado de três diferentes formas. Primeiramente usaremos o amido processado convencionalmente e seco ao sol, com propriedade de expansão, conhecido como polvilho azedo comercial. Uma segunda forma foi processar o amido natural sem submetê-lo ao processo de fermentação. E uma terceira forma foi modificar o amido, pela técnica de oxidação, e secá-lo em estufa UV. O processo de modificação do amido com característica de expansão foi realizada pesando 1000 g de amido natural e misturando a 1200 ml de água, foi acrescentado o agente oxidante H2O2 e o agente de expansão anidrido acético. Essa mistura foi colocada em agitador em banho-maria a 40ºC durante 2 h, após esse tempo a mistura decantou. Em seguida o amido foi lavado e deixado decantar mais uma vez e foi colocado na estufa Ultravioleta a 50ºC durante 8 h para secagem. Após seco, o amido foi triturado em um liquidificador comercial. Para a realização do teste de expansão ao forno foram feitos três lotes de amostras, um com amido natural (AN), um com amido de expansão (AE) ou polvilho azedo, e outro um com amido modificado com propriedade de expansão com secagem em estufa UV (AMUV). Para o preparo de cada lote de amostras foram utilizadas as mesmas quantidades de amido, água e gordura vegetal, conforme mostra Tabela 3. Tabela 3: Matéria prima para produção das massas para confeccionar as amostras. Amido (g) Água (ml) Gordura vegetal a C AN AE AMUV Fonte: Autores (2016). O preparo das massas foi realizado com o amassamento das matérias primas, conforme Tabela 3, estas foram divididas e moldadas manualmente para que as amostras adquirissem um formato arredondado, e com o auxílio de um paquímetro foram anotadas as medidas do diâmetro de cada amostra. Essas foram levadas ao forno (estufa) a 200ºC durante 40 min. Após saírem do forno, o diâmetro

6 foi novamente medido. 3. Resultados e Discussões Após os três lotes de amostras ficarem prontos, avaliamos os resultados obtidos a partir das medidas realizadas e cálculos do volume do produto final. As fotos dos três lotes podem ser observadas na Tabela 4. Tabela 4: Amostras de AN, AE e AMUV antes e depois do forno. Amostras antes Amostras depois Amido Natural (AN) Amido com propriedade de Expansão (AE) Amido Modificado e seco em UV (AMUV) Fonte: Autores (2016). Observando a Tabela 4 nota-se claramente a diferença nos tamanhos das amostras com os diferentes amidos estudados. Realizamos a medida do diâmetro de todas as amostras antes de após irem ao forno para comprovar o teor de

7 expansão ao forno observado visualmente, os valores estão na Tabela 5. Tabela 5. das amostras de AN, AE E AMUV antes e depois do forno. AN AE AMUV Número de amostras antes depois antes depois antes depois 1 2,7 3 2,4 3,6 2,7 5,3 2 2,7 3,4 2,6 3,9 2,8 5, ,5 2,7 3,8 2,6 5,1 4 3,1 3,7 2,5 3,6 2,5 5,3 5 2,7 3,4 2,4 3,6 2,6 5,0 6 2,6 3,1 2,7 4,3 2,6 5,3 Fonte: Autores (2016). Com base nos diâmetros da Tabela 5 foi possível calcular o volume das amostras com o auxílio da Equação (1). Os resultados estão apresentados no Quadro 1. AN AE AMUV Volume Volume Volume Volume Volume Volume Número das antes depois antes depois antes depois amostras (cm³) (cm³) (cm³) (cm³) (cm³) (cm³) 1 10,30 14,13 7,23 24,42 10,30 77, ,30 20,57 9,20 31,04 11,49 107, ,13 22,44 10,30 28,72 9,20 69, ,59 26,51 8,18 24,42 8,18 77, ,30 20,57 7,23 24,42 9,20 65,42 6 9,20 15,59 10,30 41,61 9,20 77,91 Quadro 1: Volume de cada amostra de AN, AE e AMUV antes e depois do forno. Fonte: Autores (2016). Com base nos volumes das amostras antes e depois do forno presentes no Quadro 1, foi possível calcular a expansão com o auxílio da Equação (2), os resultados estão no Quadro 2.

8 Expansão Número de amostras AN AE AMUV 1 1,37 3,38 7,56 2 2,00 3,38 9,36 3 1,59 2,79 7,55 4 1,70 2,99 9,53 5 2,00 3,38 7,11 6 1,69 4,04 8,47 Média 1,72 3,32 8,26 Quadro 2: Expansão de cada amostra de AN, AE e AMUV. Fonte: Autores (2016). Para melhor visualização dos resultados utilizamos os dados do Quadro 2 para construir o gráfico da Figura 1. Figura 1: Comparação da expansão das três amostras de amido. Ao analisarmos a Figura 1 pode-se observar que o amido seco em UV apresentou resultados satisfatórios e superiores aos outros amidos, pois exibiu uma expansão vizivelmente maior. Além disso sua expansão classifica-se de acordo com a Tabela 2 como média, valor que favorece o mercado consumidor. Com base nos resultados, é possível concluir que o polvilho azedo pode ser substituido pelo amido seco em UV quando comparado o poder de expansão, já que apresentaram uma diferença em média de 60 %. Em relação ao tempo de produção, o processo para a obtençao do polvilho

9 azedo leva de 15 a 40 dias, enquanto para o amido seco em UV leva em média 10 horas, ou seja, houve uma redução substancial. Além de poder garantir a padronizaçao e qualidade do produto final por ser seco em local controlado e fechado. Até o momento os testes realizados mostraram que o tempo e temperatura ótimos de estufa UV são de 8 horas para secagem a 50 ºC. 4. Considerações Finais O estudo visou descrever a modificação do amido com propriedade de expansão e secá-lo em estufa UV, para comparar com o amido natural e o polvilho azedo ou amido de expansão, e através de testes, verificar a qualidade e teor de expansão. A modificação do amido por oxidação é viável na indústria alimentícia, pois garante uma pasta com baixa viscosidade, alta estabilidade e claridade, permitindo uma característica visualmente agradável ao alimento, além de que essa modificação permite que o amido adquira característica de expansão. A partir do teste de expansão pode-se concluir que a modificação do amido com secagem em estufa UV apresentou resultados satisfatórios quando comparado aos outros amidos, além disso, sua expansão pode ser classificada como média segundo a literatura recomenda. Desta forma apresentamos aqui um produto substituto do polvilho azedo, podemos dizer que o AMUV poderá ser utilzado com poder de expansão, em média, 60 % superior. Em relação ao tempo de produção, houve uma redução significativa no tempo, o polvilho azedo leva entre 15 a 40 dias para ser produzido, e o amido seco em estufa UV leva somente 10 horas, isso em local controlado podendo diminuir o perigo de contaminação do produto. Referências ABAM Associação Brasileira de Amido de Mandioca. Estatísticas de Mercado de Amido ABNT - Associação brasileira de normas técnicas. Amidos e Féculas. Resolução - CNNPA nº 12, CEREDA, M. P.. Caracterização dos subprodutos da industrialização da mandioca. In: FUNDAÇÃO NUNES, O. L. G. S.; CEREDA, M. P. Metodologia para avaliação da qualidade de fécula fermentada de mandioca (polvilho azedo). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MANDIOCA, 8., 1994, Salvador. Resumos... Salvador: Sociedade Brasileira de Mandioca, 1994.

10 CIACCO, C. F; CRUZ, R.. Fabricação de Amido e sua Utilização Coordenadoria da Indústria e Comércio, p LADEIRA, T.M.S. e PENA, R.S.. Propriedades Físico-químicas e Tecnológicas dos Polvilhos Azedos de Três Cultivares de Mandioca. Alim. Nutr., Araraquara v. 22, n. 4, p , out./dez MACHADO, A.C. S. D. V.; DINIZ, I. P.; TEIXEIRA, M. A. V. e BIRCHAL, V. S.. Study of the Effect of Drying Using Ultraviolet Radiation on the Echnologycal Properties of the Fermented Cassava Starch. exacta, Belo Horizonte, v. 5, n. 1, p Editora UniBH. (2012). MOORTHY, S. N.. Tuber crop starches. Thiruvananthapuram: Central Tuber Crops Research Institute, p.40, NUNES, O. L. O. S.. Avaliação de parâmetros relacionaos à expansão de fécula de mandioca ácidomodificada e irradiada com ultravioleta. 1999, 87f. Tese (Doutorado em Agronomia/Energia na Agricultura) Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista, Botucatu, SANTOS, T. P. R.. Produção de amido modificado de mandioca com propriedade de expansão xiii, 95 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Agronômicas de Botucatu, Disponível em: < Acesso em 27/ago/2016. SHIRAI, M. A; HAAS, Â; FERREIRA, G. F; MATSUGUMA, L. S; FRANCO, C. M. L; DEMIATE, I. M.. Características físico-químicas e utilização em alimentos de amidos modificados por tratamento oxidativo. Revista UEPG, 2004.