FERMENTADO ALCOÓLICO DE ARROZ QUEBRADO

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1 FERMENTADO ALCOÓLICO DE ARROZ QUEBRADO L. Melo 1, L.D. Lacerda 2, J.P. Soares 3 1-Departamento de Ciências dos Alimentos Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre CEP: Porto Alegre RS Brasil, Telefone: +55 (51) (leticiame@ufcspa.edu.br) 2- Gastronomia e Engenharia de Alimentos Universidade do Vale do Rio dos Sinos CEP: São Leopoldo RS Brasil, Telefone +55 (51) (lizianedl@unisinos.br) 3- Gastronomia e Nutrição Universidade do Vale do Rio dos Sinos CEP: São Leopoldo RS Brasil, Telefone +55 (51) (jpsmart@terra.com.br) RESUMO - A agroindústria do arroz gera quantidades significativas de grãos quebrados sendo classificados como subproduto, desvalorizando sua capacidade como matéria-prima na indústria alimentícia. O Brasil está entre os maiores produtores deste cereal no mundo e também apresenta índice crescente no consumo do saquê, bebida produzida pela fermentação do arroz. O objetivo deste estudo foi desenvolver um saquê a partir deste subproduto, otimizando o sistema produtivo pelo uso de enzimas α-amilase e amiloglicosidase, reduzindo seu tempo de preparo e melhorando o controle da etapa fermentativa. A bebida apresentou concentração alcoólica de 11,8ºG.L, graduação inferior a necessária para denomina-la saquê, conforme legislação brasileira. A análise sensorial demonstrou potencial mercadológico com aceitação superior a 70%. Os resultados de ph, turbidez e sólidos solúveis totais indicaram grande potencial para o processo enzimático proposto, visto que agregou valor comercial ao reaproveitar resíduos da agroindústria e também diminuiu o tempo necessário para a elaboração da bebida. ABSTRACT Rice's agribusiness generates significant amounts of broken grains, it being classified as a byproduct, devaluing its potential as a raw material in the food industry. Brazil is among the largest rice in the world, and also increasingly in the consumer index of saké, a beverage produced by fermenting rice. The objective of this study was to develop a saké from byproduct, optimizing the production system by the use of enzymes α-amylase e amyloglucosidase, reducing their preparation time and improving control of the fermentation step. The drink had alcohol concentration of 11,8G.L., graduation less than required by the brazilian legislation to name it a "saké". Sensory analysis showed market potential (70%). The results of ph, turbidity and total soluble solids indicated great potential for the proposed enzymatic process, since added commercial value to reuse the agribusiness waste and also decreased the standard time required for preparation of the drink. PALAVRAS-CHAVE: arroz quebrado; fermentado alcoólico; reação enzimática. KEYWORDS: broken rice; fermented alcoholic; enzymatic reaction. 1. INTRODUÇÃO O arroz (Oryza sativa) é considerado um dos cereais mais produzidos e de maior importância mundial, visto que está incluso na dieta básica de mais da metade da população humana. O Brasil é o nono maior produtor de arroz do mundo e o primeiro dentre os países não-asiáticos, permanecendo nesta colocação após aumentar sua produtividade em 4,4% e com redução de área de cultivo (FAO, 2014). Em escala nacional, o estado do Rio Grande do Sul é destaque na produção deste cereal, sendo

2 responsável por cerca de 61% do total produzido no país e apenas 12% do total da produção estadual é para consumo interno sendo o restante comercializado entre os demais estados ou exportado, a cultura do arroz no estado representa cerca de 2,74% do PIB estadual, totalizando um valor bruto de produção superior a cinco bilhões de reais (SOSBAI, 2014). A indústria de beneficiamento de arroz é responsável pelo polimento dos grãos, que através do atrito remove em proporções variáveis as camadas mais externas do grão, resultando deste processo subprodutos em forma de grãos quebrados e farelo. A quebra dos grãos pode representar cerca de 14% em comparação com a quantidade inicial de arroz em casca, ou então, cerca de 17,5% quando comparado com o arroz polido. Esta quebra é ocasionada por diversas razões, dentre elas, saída do campo com rachaduras e complicações climáticas, como excesso de chuvas (CASTRO et al., 1999). De acordo com o Anexo I da Instrução Normativa nº 6 de 2009, arroz quebrado é o pedaço do grão de arroz descascado e polido que apresentar comprimento inferior a ¾ partes do comprimento mínimo da classe que predomina e que ficar retido na peneira de furos circulares de 1,60mm de diâmetro (BRASIL, 2009). Conforme Bortolini (2010), tanto o arroz polido quanto o arroz quebrado apresentam propriedades nutricionais iguais. Entretanto, o valor dos grãos quebrados representa apenas a quinta parte daquele obtido na comercialização do grão inteiro, e atualmente, sua aplicação principal é a alimentação animal. O contínuo aperfeiçoamento das condições higiênicas de recolhimento e armazenagem de coprodutos para a padronização, normatização e regulamentação das características de qualidade e identidade comercial, incentiva o aproveitamento para o setor produtivo e o desenvolvimento de novos produtos (BASSINELLO, 2014). Saquê é uma tradicional bebida japonesa produzida a partir da fermentação alcoólica do arroz tipo sakamai, que associa a sacarificação do grão (transformação de amido em açúcar) com uso de um fungo filamentoso da espécie Aspergillus oryzae e da reação de fermentação dos açúcares em álcool por meio de estirpes da levedura Saccharomyces cerevisiae, podendo levar até sessenta dias para finalizar o seu processo produtivo (PEIXOTO, 2006). De acordo com a Portaria nº 64 de 23 de abril de 2008, saquê será a bebida com graduação alcoólica de catorze a vinte e seis por cento em volume tendo como ingredientes básicos o mosto de arroz e opcionais o álcool etílico potável de origem agrícola, água, aromas naturais e açúcar. O consumo da bebida e o mercado nacional refletiram no crescimento médio de 35% na importação da bebida para o país (TRADBRAS, 2014). Este estudo teve como objetivo desenvolver um saquê a partir de grãos quebrados de arroz, a fim de agregar valor a um resíduo da agroindústria, com o uso de enzimas do tipo α-amilase e amiloglicosidase (AMG) para otimizar o processo produtivo e reduzir em, pelo menos, 50% o tempo de produção quando comparado com os métodos tradicionais. 2. MATERIAL E MÉTODOS 2.1 Materiais Os grãos quebrados de arroz (Oryza sativa L.), matéria-prima base para o estudo, foram obtidos durante o processo de beneficiamento do arroz branco polido, sendo gentilmente cedidos por uma Indústria Arrozeira do Rio Grande do Sul através da EMATER (Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural). A enzima α-amilase produzida por Aspergillus oryzae (Fungamyl 800L) 800FAU/g e amiloglicosidase produzida por Aspergillus niger (AMG 300L) 300AGU/g foram fornecidas pela Novozymes (Bagsvaerd, Dinamarca). Para o processo fermentativo foi utilizada cepas de Saccharomyces bayanus, produto adquirido da marca RedStar Lesaffre, visto que esta levedura apresenta melhor tolerância a graduações alcoólicas mais altas. Para a correção de ph foi utilizado ácido láctico 80%. 2.2 Pesquisa de mercado

3 Primeiramente elaborou-se uma pesquisa de mercado, cujo objetivo era conhecer o interesse do provável consumidor a respeito de um produto alimentício elaborado a partir de um resíduo da agroindústria, como também o seu apreço pelo saquê. Após a identificação do entrevistado (sexo, idade, estado civil e renda mensal), o questionário aplicado seguiu o modelo apresentado na Tabela 1. Tabela 1 - Questionário para pesquisa de mercado. Questionamento Opções Consumo de bebida alcoólica Sim Não Frequência do consumo Semanal Quinzenal Mensal Semestral Preferência de bebida Destilados Fermentados Compostos Mistura Local de consumo Casa Restaurantes Bares/pubs Festas Consumo de saquê Sim Não Interesse de compra de saquê Sim Não elaborado com arroz quebrado Fonte: Elaborado pela autora. 2.3 Caracterização do Arroz Quebrado A composição centesimal incluiu as análises de umidade, cinzas, proteína (fator de conversão N x 5,95) e lipídeos, segundo os métodos descritos por Instituto Adolfo Lutz (2008). A determinação de fibras (método enzímico-gravimétrico) foi determinada segundo a metodologia descrita pela AOAC - Association of oficial analytical chemists (1985). O teor de carboidratos totais foi determinado por diferença (100 umidade cinzas gordura proteína fibras). Todas as análises foram realizadas em triplicata. 2.4 Produção do Fermentado Alcoólico Primeiramente foi realizada a etapa de seleção dos grãos de arroz quebrado, onde sujidades e pontos negros foram eliminados. Após a catação dos grãos quebrados foi efetuada uma pesagem de 0,75kg de grãos quebrados e igualmente separados em três partes de 0,25kg que foram lavados em água corrente com posterior lavagem em água deionizada. As três porções de arroz quebrado foram cozidas em proporção de 1 parte de arroz quebrado para 3 de água deionizada (m/m), utilizou-se água deionizada em todo o processamento do fermentado, visto que minerais como o ferro afetam o sabor, coloração, aroma e turbidez do produto final, conforme indica Kodama (1993). A cocção ocorreu em banho maria com temperatura controlada entre 65-80ºC até que o grão estivesse totalmente cozido, o ponto de cocção do grão foi verificado pelo seu esmagamento e percepção visual de transparência do grão. Após a cocção completa as três partes de arroz quebrado com o excedente de água foram acumuladas em um recipiente único onde acrescentou-se 2,25L de água deionizada e aguardado até que a temperatura atingisse 35ºC para então acrescentar a enzima α-amilase na proporção de 2mL a cada 100g de arroz quebrado cru, totalizando 15mL da enzima e em igual proporção a enzima amiloglicosidase. A α-amilase é uma enzima glicoproteica, hidrolisante de polissacarídeos, responsável pela digestão do amido, onde libera, primariamente, oligossacarídeos de 6 a 7 unidades de glicose e posteriormente açúcares redutores. A enzima amiloglicosidase é responsável por romper ligações α-1,4 do amido a partir da extremidade não redutora até a obtenção de monômeros de glicose. O experimento foi mantido sem cobertura total da entrada de ar a fim de evitar a anaerobiose e reservado em uma câmara com temperatura controlada a 17 C durante três dias, com leituras diárias de ph e grau brix. Posteriormente, o ph foi ajustado com ácido láctico, a fim de impedir o crescimento microbiano indesejado para a etapa de fermentação. O fungo responsável pela fermentação foi o

4 Saccharomyces bayanus previamente hidratado conforme indicava o fabricante, adicionado em uma quantidade de 1,2767g. Essa levedura foi eleita como agente fermentador, visto que suporta quantidades mais elevadas de álcool sem que seja degradada. A fermentação teve temperatura controlada de 16ºC com medições esporádicas de ph e grau Brix. O final da etapa fermentativa foi obtido quando os valores de grau Brix permaneceram constantes em duas medições, a etapa durou um total de 10 dias. O produto gerado pela fermentação foi centrifugado em uma centrífuga de bancada a rpm em três bateladas de cinco minutos cada, a fim de separar o conteúdo líquido (fermentado alcoólico) do mosto de arroz quebrado. O fermentado alcoólico foi pasteurizado durante 20 minutos em temperatura controlada entre C. 2.5 Caracterização do Fermentado Alcoólico O fermentado alcoólico teve acompanhamento esporádico de análises de ph, utilizando phmetro previamente calibrado, e grau Brix, leitura em refratômetro digital do teor de sólidos solúveis totais. Ao final do processo foram realizadas análises de graduação alcoólica através de destilação simples e leitura da mistura hidroalcoólica obtida em um alcoômetro e turbidez com o auxílio do turbidímetro de bancada da marca MS Tecnopon, sendo o resultado expresso em unidades nefelométricas de turbidez (NTU). 2.6 Análise Sensorial do Fermentado Alcoólico Para a avaliação sensorial, as amostras foram servidas na temperatura usual de consumo (aproximadamente 25 C) aos 58 provadores não treinados, de ambos os sexos, no laboratório de Gastronomia da Universidade do Vale dos Sinos (UNISINOS). O teste de aceitação global avaliou a impressão global, cor, odor e sabor por meio de escala hedônica de sete pontos (1 - desgostei muitíssimo até 7 - gostei muitíssimo). As avaliações sensoriais foram conduzidas em sessões únicas, sendo as amostras de 20mL servidas em recipientes plásticos codificados, acompanhados de copo com água mineral. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1 Composição Centesimal do Arroz Quebrado O grau de impurezas na amostra de grãos de arroz quebrado foi de 3,58%, correspondendo a um rendimento de 96,42%. A Tabela 2 apresenta a composição centesimal do arroz quebrado utilizado para a elaboração do fermentado alcóolico. Tabela 2 - Composição centesimal do arroz quebrado. % em base seca Umidade, % Carboidratos, % Proteínas, % Lipídios, % Cinzas, % Fibra Dietética, % Arroz 11,6 ± 0,1 79,0 6,8 ± 0,1 0,7 ± 0,1 0,5 ± 0,1 1,3 ± 0,2 Quebrado Fonte: Elaborado pela autora. 3.2 Caracterização do Fermentado Alcóolico

5 A Figura 1 permite a visualização da evolução dos parâmetros de ph e grau Brix conforme o processo fermentativo ocorria. Figura 1 - Relação de ph e grau brix durante o processo de obtenção da bebida fermentada. Fonte: Elaborado pela autora. O valor da determinação de turbidez foi de 43,2 NTU, indicando que a etapa de centrifugação foi eficaz para tornar a bebida uma solução homogênea com a mínima quantidade de sólidos em suspensão. Quanto ao teor alcóolico, obteve-se um resultado de 11,8º G.L. a 20ºC. Conforme o Decreto nº 6.871, de junho de 2009, saquê é a bebida com graduação alcoólica de quatorze a vinte e seis por cento em volume, a vinte graus Celsius, obtida pela fermentação alcoólica do mosto de arroz, sacarificado pelo Aspergillus oryzae, ou por suas enzimas, podendo ser adicionada de álcool etílico potável de origem agrícola e aroma natural. Pela definição encontrada na legislação o produto desenvolvido no estudo não pode levar o título de saquê, visto que não alcançou a graduação alcoólica mínima necessária. 3.3 Pesquisa de Mercado e Análise Sensorial do Fermentado Alcóolico A pesquisa de mercado aplicada para conhecer o interesse do público em consumir uma bebida tipo saquê produzida a partir de grãos quebrados de arroz demonstrou interesse de 100% dos entrevistados na utilização de um resíduo da agroindústria para geração de um produto alimentício, demonstrou também que de todos aqueles que já haviam consumido saquê, 93,33% deles apreciam da bebida. Afirmando assim, a viabilidade comercial da bebida. Após o levantamento de todos os resultados obtidos na análise sensorial, obteve-se um resultado médio de 5,23 pontos para o quesito sabor, enquadrando-se no padrão "gosto pouco", assim como drinkability (5,37) e conceito geral (5,12) também. Conforme Dutcosky (1996), o percentual de aceitação acima de 70% indica que o produto tem um potencial mercadológico. Para cálculo do percentual de aceitação, utilizou-se o valor obtido do conceito geral do produto desenvolvido, alcançando uma aceitação igual a 73,14%, a partir da Equação 1.

6 %Aceitação = Média 100 Equação (01) 7 4. CONCLUSÕES A realização do estudo com arroz quebrado e uso de enzimas catalíticas mostraram-se satisfatórias, visto que o objetivo inicial foi alcançado e o produto final obteve respostas positivas nas etapas de análise sensorial e físico-químicas. O método utilizado agregou valor comercial ao reaproveitar um resíduo da agroindústria e também diminuiu o tempo necessário para a produção do saquê. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AOAC Association of Official Analytical Chemists. (1985): Official Methods of Analysis. Ed. 14, Whasington DC. Bassinello, P. Z.; Boêno, J. A.; Ascheri, D. P. R.; Carvalho, R. N.; Agência de Informação Tecnológica Embrapa: Qualidade de Grãos. In: SANTOS, A. B. (Ed.). Agência de Informação Tecnológica Embrapa: Arroz Disponível em: < 7m7.html> Bortoloni, V. M. S. Determinação da composição centesimal do arroz parboilizado (Oriza sativa) e seu subproduto. Revista Congrega, URCAMP, Bagé, Brasil, Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. (2009). Aprova o Regulamento Técnico do Arroz, definindo o seu padrão oficial de classificação, com os requisitos de identidade e qualidade, a amostragem, o modo de apresentação e a marcação ou rotulagem (IT nº 6, de 16 de fevereiro de 2009). Diário Oficial da República Federativa do Brasil. Dutcosky, S.D. (1996): Análise sensorial de alimentos. Curitiba: Champagnat, 123p. FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations (2014): FAO Statistical Yearbook SOSBAI Sociedade Sul-Brasileira de Arroz Irrigado (2014): Arroz Irrigado: Recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil. In XXX Reunião Técnica Da Cultura do Arroz. Santa Maria (Brasil). Castro, E. da M. Vieira, N.R. A.; Rabelo, R.R.; Silva, S.A (1999): Qualidade de grãos em arroz. Santo Antônio de Goiás: Embrapa Arroz e Feijão, p Kodama, K. (1993): The Yeasts: Yeast Technology (eds. A.H. Rose & J.S. Harrison), v. 5, Academic, London, p Lutz, I.A. (2008): Métodos físico-químicos para análise de alimentos. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, ANVISA. Peixoto, A.M.; Sousa, J.S.I.; Reichardt K.; Filho, J.M. (2006): Enciclopédia Agrícola Brasileira S-Z. v. 6, 632 p. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, Fapesp, p