Ciência e Tecnologia de Alimentos ISSN

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1 Ciênci e Tecnologi Alimentos ISSN Estilid géis mido milho norml, ceroso e com lto teor milose diciondos goms gur e xntn durnte os processos congelmento e scongelmento Freeze-thw stility of norml, wxy nd high mylose corn strch gels with dd gur nd xnthn gums Fernnd Hrt WEBER 1 *, Fernnd Pul Collres QUEIROZ 2, Yoon Kil CHANG 2 Resumo O ojetivo do presente trlho foi estudr os efeitos ds goms gur e xntn sore estilid dos géis mido milho norml, ceroso e com lto teor milose sumetidos os processos congelmento e scongelmento. Os géis sses midos, com concentrção totl sólidos % e diciondos ds goms (0,15; 0,; 0,85 e 1%), form sumetidos 5 ciclos congelmento ( hors 18 C) e scongelmento (4 hors 25 C), com exceção dos géis com lto teor milose, que form sumetidos pens 1 ciclo, vido à perd d estrutur gel. A terminção d sinérese (porcentgem águ lierd) foi relizd pel diferenç entre mss inicil e mss finl ds mostrs. O gel mido milho norml lierou 74,45% águ, sendo que dição 1% d gom xntn reduziu significtivmente sinérese pr 66,43%. A dição 0,85 e 1% d gom xntn tmém reduziu sinérese dos géis mido ceroso. O menor teor sinérese foi otido com utilizção 1% gom xntn o gel mido milho com lto teor milose, evincindo ção crioprotetor st gom. Plvrs-chve: mido; estilid; xntn; gur. Astrct The ojective of the present work ws to study the effects of gur nd xnthn gums on the stility of norml, wxy nd high mylose corn strch gels, sumitted to freeze-thw processes. The gels of these strches with totl solids content of % nd dd gums (0.15; 0.; 0.85 nd 1%), were sumitted to 5 freezing ( hours, 18 C) nd thwing (4 hours, 25 C) cycles, with exception of the high mylose gels tht were sumitted to only 1 cycle. Syneresis (% wter relesed) ws termined y the difference etween the initil nd finl msses of the smples. The norml corn strch gel relesed 74.45% wter nd the ddition of 1% xnthn gum significntly reduced syneresis to 66.43%. The incorportion of 0.85 nd 1% xnthn gum lso reduced syneresis of wxy strch gels. The lowest level of syneresis ws reched with the use of 1% xnthn gum in the high mylose corn strch gel, monstrting the cryo-protective ction of the gum. Keywords: strch; stility; xnthn; gur. 1 Introdução A mnd por limentos prontos tem umentdo consirvelmente nos últimos nos, gerndo um necessid cd vez mior disponiilid limentos congeldos no mercdo. No processo congelmento, águ presente no limento trnsform-se em cristis gelo, muits vezes resultndo em stress físico pr mtriz estruturl do limento. Qundo o limento é scongeldo pr o consumo, águ é fcilmente exsudd d mtriz, o que provoc um perd gerl d qulid do limento, principlmente com relção à perd d textur (RAHMAN pud LEE et l., 02). Em muitos limentos congeldos, o mido é usdo como gente espessnte e exerce função melhorr consistênci e textur, vido às sus proprieds pst e cpcid geleificção (HOLMES; SOLENDER, 1981). Vários utores estudrm ocorrênci sinérese (lierção águ) vido à retrogrdção e mudnçs n textur géis mido que form sumetidos os processos congelmento e scongelmento. Wu e Sei (1990) terminrm que os géis mido centeio ceroso e milho ceroso perrm 55% águ durnte os sete ciclos congelmento e scongelmento que form sumetidos. O gel mido feijão--lim, sumetido três ciclos congelmento e scongelmento mostrou um sinérese 65%, já os géis mido milho e tt presentrm sinérese 55 e %, respectivmente (HOOVER; MARTIN, 1991). Géis mido trigo e rroz sumetidos dois ciclos congelmento e scongelmento presentrm sinérese 37 e 26%, respectivmente (BAKER; RAYARS, 1998). A sinérese e outrs mudnçs ds proprieds físics géis mido induzids pelo congelmento e scongelmento pom ser reduzids pel dição pequen quntid Receido pr pulicção em 27/2/07 Aceito pr pulicção em 22/1/08 (002335) 1 Universid Estdul do Rio Grn do Sul UERGS, Unid Três Pssos, Ru Ciprino Brt, 47, Birro Snt Inês, CEP 9-000, Três Pssos - RS, Brsil, E-mil: fernnd-hrt@uergs.edu.r 2 Deprtmento Tecnologi Alimentos, Fculd Engenhri Alimentos, Universid Estdul Cmpins Unicmp, Cid Universitári Zeferino Vz, CP 621, Cmpins - SP, Brsil *A quem correspondênci ve ser envid Ciênc. Tecnol. Aliment., Cmpins, 28(2): , r.-jun

2 Congelmento e scongelmento mido hidrocolóis. Vários pesquisdores têm se empenhdo no estudo pr o mior entendimento do mecnismo crioproteção exercido pelos hidrocolóis (IGOE, 1982; LEE et l., 02; LIU et l., 03). Lee et l. (02) vlirm o comportmento géis mido tt doce sumetidos cinco ciclos congelmento e scongelmento diciondos váris goms. A quntid gom utilizd foi 0,3 e 0,6% e o conteúdo totl sólidos do gel foi 7%. Entre s goms testds, o lginto sódio, gom gur e gom xntn form mis efetivs n redução d sinérese. Com dição 0,6% d gom gur oservou-se um sinérese 33%, met do vlor otido pr o gel mido controle (sem gom). A gom xntn 0,3%, no entnto, foi mis efetiv que gom gur n redução d sinérese. A retrogrdção induzid pelo congelmento e scongelmento foi retrdd pel presenç ds goms, on o lginto sódio foi mis efetivo que gom gur e gom xntn. Ferrero et l. (1994) tmém verificrm que dição d gom xntn o gel mido milho reduziu retrogrdção e, por conseqüênci, sinérese. No presente estudo form utilizdos dois tipos hidrocolóis com estruturs químics distints, justmente pr verificr s diferençs dos efeitos dos mesmos sore o mido milho. Utilizou-se gom gur, um polisscrío não iônico, formdo por cis lineres unids D-mnopirnosil ligds entre si trvés ligções β-1,4 e unids D-glctopirnosil, ligds à ci principl D-mnoses por ligções α-1,6. E tmém, gom xntn, polisscrío iônico, constituído um ci principl unids D-glucose unids entre si por ligções β-1,4 com resíduos lterndos D-mnose e ácido D-glicurônico, n proporção molr 2:1, formndo ci lterl, possuindo ind grupos cetil e pirúvico. Neste trlho, verificou-se o efeito ds goms gur e xntn n estilid dos géis mido milho norml (27% milose), ceroso (98% milopectin) e com lto teor milose (71% milose), sumetidos os processos congelmento e scongelmento. 2 Mteril e métodos 2.1 Mteril Os ensios form relizdos utilizndo: i) mido milho norml - Melojel (M) (27,8% milose); ii) mido milho ceroso-amioc (AP) (98,2% milopectin); e iii) mido milho com lto teor milose Hylon VII (AM) (71,0% milose), fornecidos pel Ntionl Strch. Os midos presentm s seguintes especificções físico-químics: cor (rnc e levemente mreld), form (pó fino), umid máxim 14%, ph (solução %) 4,5-7,0. Os hidrocolóis utilizdos form: gom gur e gom xntn, fornecidos pel Rhodi. A gom xntn (Rhodigel 0 ) otid d fermentção pel ctéri Xnthomons cmpestris, presentndo s seguintes especificções 1% em solução quos: viscosid cp e ph 6,0 8,0. A gom gur (Higum 55I) otid do endosperm d semente d plnt gur Cymopsis tetrgonolous, presentndo s seguintes especificções 1% em solução quos: viscosid cp e ph 5,5 6, Preprção dos géis mido milho norml e ceroso As suspensões mido milho norml e ceroso, contendo s goms (0,15; 0,; 0,85 e 1%), com concentrção totl sólidos %, form geltinizds em nho-mri 95 C (Dunoff TE 053, Tecnl, Brsil) durnte 15 minutos, so gitção mecânic (Fistom, 7, Brsil) 0 rpm. Os géis ind quentes form vertidos em plcs lumínio (com ltur 2 cm e diâmetro 8 cm), coertos com filme plástico PVC (MgiPck) e resfridos à tempertur miente por 1 hor. Pr comprção dos resultdos form preprdos géis dos midos controle (sem dição goms). 2.3 Preprção do gel mido com lto teor milose Pr o mido milho com lto teor milose, foi utilizd mesm concentrção totl sólidos e goms dos géis mido norml e ceroso. As suspensões form geltinizds no retor Pressure Rection Apprtus nº 41 (Prr Instrument Compny, USA), so pressão 55 psi, à tempertur 1 C, vido à necessid tempertur elevd pr geltinizção ste tipo mido. Após preprção dos géis, estes form colocdos em plcs lumínio seguindo o procedimento scrito no item Metodologi terminção d sinérese dos géis sumetidos ciclos congelmento e scongelmento Os géis preprdos com o mido milho norml e ceroso, diciondos ds goms form sumetidos 5 ciclos congelmento ( hors 18 C) e scongelmento (4 hors 25 C) segundo metodologi estelecid por Lee et l. (02). Os géis mido com lto teor milose contendo s goms form sumetidos pens um ciclo congelmento e scongelmento, vido à perd d estrutur gel, o que impossiilitou relizção outros ciclos. A terminção d sinérese (porcentgem águ lierd) foi relizd pel diferenç entre mss inicil e mss finl ds mostrs. A técnic consiste em trnsferir o gel d plc lumínio pr um ppel filtro Whtmnn nº 41 sore um kitssto e procer à filtrgem vácuo por minutos. Sore mostr foi colocdo um peso 1 kg pr celerr síd d águ. As terminções sinérese form relizds em triplict. 2.5 Análise esttístic Os resultdos ds terminções sinérese form nlisdos trvés do emprego nálise vriânci (ANOVA), e nos molos significtivos s médis form comprds entre si pelo teste Tukey 5% significânci, com o uxílio do progrm esttístico SAS Institute. 3 Resultdos e discussão N Figur 1, são presentdos os vlores sinérese otidos pr os géis mido milho norml diciondos gom gur em diverss concentrções, sumetidos cinco ciclos 414 Ciênc. Tecnol. Aliment., Cmpins, 28(2): , r.-jun. 08

3 Weer; Queiroz; Chng congelmento e scongelmento. Ns condições experimentis utilizds, o gel mido milho norml sem gom lierou 74,45% águ pois ser sumetido os cinco ciclos congelmento e scongelmento. A dição 0, e 0,85% gom gur diminuiu significtivmente sinérese dos géis mido milho norml no 1º ciclo congelmento e scongelmento, porém este comportmento não foi verificdo nos ciclos seguintes, on dição d gom em tods s concentrções testds não mostrou diferenç significtiv no vlor sinérese em relção o controle (sem gom). Lee et l. (02) verificrm efeito dverso ns goms curdln, geln e crrgen n estilid géis mido tt doce, pois esss goms umentrm sinérese dos géis em 14 e 16; e 1, e 15,28%, respectivmente. Po-se verificr, pelo gráfico d Figur 2, que gom xntn foi mis eficiente n redução d sinérese do gel mido norml do que gom gur (Figur 1). Oservou-se um diminuição significtiv d sinérese com o uso 1% st gom nos ciclos 1, 3, 4 e 5. A utilizção 0,85% gom estilizou o gel no 1º ciclo, perndo su ção estilizdor nos mis. Lee et l. (02) tmém verificrm que gom xntn promoveu um redução mior d sinérese géis mido tt doce, qundo comprd à gom gur e o lginto sódio. Ferrero et l. (1993) terminrm que gom xntn diminuiu sinérese psts frinh trigo e géis mido milho. Os utores scorirm que gom xntn diminuiu os efeitos dversos do congelmento, impedindo formção um estrutur esponjos, resultnte d retrogrdção d milose. As moléculs milose que form lixivids dos grânulos no processo geltinizção ficm exposts e pom estelecer novs ligções moleculres, que no cso são estelecids com gom xntn. Este fto reduz possiilid ssocições milose-milose, que são s principis ligções envolvids no processo retrogrdção, pois qundo esss moléculs se ressocim ocorre expulsão d águ intrmoleculr do gel dndo origem à sinérese. Não foi verificdo pelos utores, efeito d gom xntn n retrogrdção d milopectin. Lo e Rmsn (00) reportrm resultdos similres e concordrm com ess teori. Estes pesquisdores chegrm à conclusão que gom xntn umentou estilid géis mido rroz sumetidos ciclos contínuos congelmento e scongelmento, porém o efeito sore géis mido trigo e milho foi mínimo. A diferenç foi triuíd à ix quntid milose presente no mido rroz em relção o mido trigo e milho, portnto qulquer lterção n milose presente no grânulo mido resultou em grns lterções n retrogrdção do mido rroz. Eles tmém concordrm que gom xntn rege lgum mneir impedindo s ligções milose-milose. Chllen (1993) tmém enftizou excepcionl hilid que gom xntn possui intergir com s cis do mido em relção às outrs goms como, por exemplo, s goms gur e locust/ jtí. As proprieds estilizdors d gom xntn ocorrem vido à cpcid que est gom tem penetrr n re do gel congeldo e estelecer ligções com s cis mido (SLADE; LEVINE, 1986). Sudhkr et l. (1996) tmém terminrm que mior estilid os processos congelmento e scongelmento dos midos diciondos goms foi vido à interção entre os hidrocolóis e milose, resultndo em diminuição d retrogrdção e, conseqüentemente, d sinérese. Os mesmos pesquisdores vlirm o teor sinérese géis mido milho norml diciondos ds goms gur e gom locust/ jtí e concluírm que dição 0,2% sss goms diminuiu sinérese,3% (mido sem gom) pr 37,6 e 35,3%, respectivmente. No presente trlho, redução d sinérese do gel mido norml foi 74,45% (controle) pr 66,43% com dição 1% d gom xntn. c c Ciclos congelmento Pdrão 0,15% GG 0,% GG 0,85% GG 1% GG Ciclos congelmento Pdrão 0,15% GX 0,% GX 0,85% GX 1% GX Figur 1. Estilid géis mido milho norml diciondos 0,15; 0,; 0,85 e 1% gom gur (GG); e *Letrs iguis no mesmo ciclo intificm vlores que não diferem 5% significânci pelo teste Tukey. Figur 2. Estilid géis mido milho norml diciondos 0,15; 0,; 0,85 e 1% gom xntn (GX); e *Letrs iguis no mesmo ciclo intificm vlores que não diferem 5% significânci pelo teste Tukey. Ciênc. Tecnol. Aliment., Cmpins, 28(2): , r.-jun

4 Congelmento e scongelmento mido Sudhkr et l. (1992) verificrm que os géis mido milho diciondos croximetilcelulose (CMC) presentrm um estilid mior o congelmento e scongelmento, ou sej, um sinérese menor se comprdos o gel controle (sem gom). O umento n estilid foi proporcionl à quntid diciond, que vriou 0,25 1%. Os géis mido milho ceroso presentrm sinérese inferior (69,55%) os géis mido milho norml (74,45%). Isto ocorreu possivelmente porque retrogrdção ds cis milopectin, que tem su estrutur rmificd, é menor e mis lent, vido à dificuld que s moléculs possuem se rerrnjrem. Sudhkr et l. (1992) tmém verificrm um estilid mior dos géis mido mrnto, que são formdos prticmente pel molécul milopectin, qundo comprdos os géis mido milho norml. No primeiro ciclo congelmento e scongelmento, os vlores sinérese dos géis mido ceroso form ixos, ficndo n fix 7,66% pr o pdrão e 4% pr o gel com 1% d gom gur. A dição 0,5% d gom gur diminuiu significtivmente sinérese. A prtir do segundo ciclo, ocorreu um lierção mior águ cim %. A gom gur estilizou o gel no 1º ciclo, não fetndo estilid do gel nos mis ciclos em tods s concentrções usds, pois não se tectou diferenç significtiv entre os géis com gom e o controle (Figur 3). A gom xntn tuou n estilid dos géis mido milho ceroso, presentndo diminuição significtiv d sinérese nos ciclos 1 e 5. No ciclo 2, redução significtiv ocorreu com 0,15% gom, e nos ciclos 3 e 4 não houve redução. No primeiro ciclo, sinérese foi reduzid significtivmente, on 0,15 0,85% presentou mesm redução e 1% houve mior redução d sinérese (Figur 4). 0 c c Ciclos congelmento Pdrão 0,15% GG 0,% GG 0,85% GG 1% GG Figur 3. Estilid géis mido milho ceroso diciondos 0,15; 0,; 0,85 e 1% gom gur (GG); e *Letrs iguis no mesmo ciclo intificm vlores que não diferem 5% significânci pelo teste Tukey. O gel mido milho com lto teor milose sem gom presentou 62,72% sinérese no ciclo congelmento e scongelmento. Esse vlor foi diminuído com dição ds goms gur e xntn ns concentrções 0,15 1%. Po-se verificr ção crioprotetor ds goms, principlmente d xntn, que reduziu sinérese em 15,27% n concentrção 1% (Figur 5). Liu et l. (03) tmém concluírm que mucilgem mostrd mrel diminuiu sinérese dos géis mido rroz e trigo e triuírm ess diminuição às prováveis interções entre molécul milose e gom. Outros utores (FERRERO et l., 1994; SUDHAKAR et l., 1992; 1996) otiverm resultdos similres sustentndo teori propost 0 c c Ciclos congelmento c c Pdrão 0,15% GX 0,% GX 0,85% GX 1% GX Figur 4. Estilid géis mido milho ceroso diciondos 0,15; 0,; 0,85 e 1% gom xntn (GX); e *Letrs iguis no mesmo ciclo intificm vlores que não diferem 5% significânci pelo teste Tukey Pdrão 0,15 GG c 0, GG cd 0,85 GG Goms (%) Figur 5. Estilid géis mido milho com lto teor milose diciondos ds goms gur e xntn sumetidos um ciclo congelmento e scongelmento. Em que: GG = gom gur e GX = gom xntn; e *Letrs iguis intificm vlores que não diferem 5% significânci pelo teste Tukey. cd 1 GG 0,15 GX 0, GX 0,85 GX e 1 GX 416 Ciênc. Tecnol. Aliment., Cmpins, 28(2): , r.-jun. 08

5 Weer; Queiroz; Chng por Christinson et l. (1981). Lee et l. (02) propuserm que os efeitos estilizdores promovidos pelos hidrocolóis n estrutur do gel mido resultm interções com águ e com milose do mido n mistur. 4 Conclusões O gel mido milho norml lierou 74,45% águ. A dição 0, e 0,85% gom gur diminuiu significtivmente sinérese stes géis no 1º ciclo congelmento e scongelmento, porém este comportmento não foi verificdo nos ciclos seguintes. A dição 1% d gom xntn diminuiu significtivmente sinérese do gel nos ciclos 1, 3, 4 e 5. O gel mido milho ceroso presentou sinérese 69,55%. A gom gur, neste cso n concentrção 0,5%, presentou efeito similr o oservdo pr o mido norml. A gom xntn estilizou os géis mido milho ceroso nos ciclos 1 e 5. O gel mido milho com lto teor milose presentou 62,72% sinérese. O menor teor sinérese foi otido com o uso 1% d gom xntn, evincindo su ção crioprotetor que reduziu sinérese dos géis em 15,27%. Agrcimentos Agrcemos às empress Ntionl Strch e Rhodi pel doção, respectivmente, dos midos e ds goms. Ao CNPq pel concessão d ols Doutordo e o FAEP pelo uxílio finnceiro o projeto. Referêncis iliográfics BAKER, L. A.; RAYARS, P. Freeze-thw stility of mrnth strch nd the effects of slt nd sugrs. Cerel Chemistry, Sint Pul, v. 75, p. 1-7, CHALLEN, I. A. Xnthn gum: multifunctionl stilizer for food products. In: NISHINARI, K.; DOI, E. Food Hydrocolloids. New York: Plenum Press, p CHRISTIANSON D. D. et l. Geltiniztion of whet strch s modified y xnthn gum, gur gum nd cellulose gum. Cerel Chemistry, Sint Pul, v. 58, n. 6, p , FERRERO, C.; MARTINO, M. N.; ZARITSKY, N. E. Corn strchxnthn gum iterction nd its effect on the stility during storge of frozen geltinized suspensions. Strch/Strke, Stuttgrt, v. 46, p. 0-8, Stility of frozen strch pstes. Effect of freezing, storge nd xnthn gum ddition. Journl of Food Processing nd Preservtion, v. 28, p , HOLMES, Z. A.; SOLENDER, A. Mcrostructure of selected rw strches nd selected heted strch dispersion. Journl of the Americn Dietetic Assocition, v. 78, p , HOOVER, R. S. C.; MARTIN, A. M. Isoltion nd chrcteriztion of lim en (Phselus luntus) strch. Journl of Food Biochemistry, v. 15, p , IGOE, R. S. Hydrocolloid interctions useful in food systems. Food Technology, v. 4, p , LEE, M. H. et l. Freeze-thw stiliztion of sweet potto strch gel y polyscchri gums. Food Hydrocolloids, v. 16, p , 02. LIU, H.; ESKIN, N. A. M.; CUI, S. W. Interction of whet nd rice strches with yellow mustrd mucilge. Food Hydrocolloids, v. 17, p , 03. LO, C. T.; RAMSDEN, L. Effects of xnthn nd glctomnnn on the freeze/thw properties of strch gels. Nhrung, v. 44, p , 00. RAHMAN, M. S. Food Preservtion y freezing. In: LEE, M. H. et l. Freeze-thw stiliztion of sweet potto strch gel y polyscchri gums. Food Hydrocolloids, v. 16, p , 02. SLADE, L.; LEVINE, H. A polymer physicochemicl pproch to the study of commercil strch hydrolysis products (SHPs). Crohydrte Polymers, v. 6, p , SUDHAKAR V.; SINGHAL R. S.; KULKARNI, P. R. Strchglctomnnn interctions: functionlity nd rheologicl spects. Food Chemistry, v. 55, n. 3, p , Strch-gum interctions: formultions nd functionlity using mrnth/corn strch nd CMC. Strch/Strke, Stuttgrt, v. 44, n., p , WU, Y.; SEIB, P. A. Acetylted nd hydroxypropilted distrch phosphtes from wxy rley: pste properties nd freeze-thw stility. Cerel Chemistry, Sint Pul, v. 67, p. 2-8, Ciênc. Tecnol. Aliment., Cmpins, 28(2): , r.-jun