Moacir Cardoso Elias

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1 Moacir Cardoso Elias

2 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS FACULDADE DE AGRONOMIA ELISEU MACIEL DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA AGROINDUSTRIAL LABORATÓRIO DE PÓS-COLHEITA, INDUSTRIALIZAÇÃO E QUALIDADE DE GRÃOS DISICIPLINA TECNOLOGIA DE GRÃOS Tecnologias de Industrialização de Arroz Moacir Cardoso Elias (Engº Agrônomo, Prof., Dr.) [email protected] ou [email protected] CMPCTA

3 ARROZ NO BRASIL- PRINCIPAIS ESTADOS PRODUTORES (%) PA 1,3% MT 4,6% TO 4,8% MA 4,0% IRRIGADO/TERRAS BAIXAS: 1,2 milhões ha RS SEQUEIRO/TERRAS ALTAS: 69,4% 2,4 milhões ha OUTROS 8,5% SC 8,5% Fonte: EMBRAPA ARROZ E FEIJÃO, IRGA (2016) INDÚSTRIAS MARCAS NO VAREJO

4 01. Arista 02. Lema 03. Pericarpo 04. Tegumento 05. Aleurona 06. Escutelo 07. Epiblasto 08. Plúmula 09. Radícula 10. Ráquis 11. Glumas não floráveis 12. Endosperma 13. Pálea FARELO: 03, 04 e 05; parte de 12 GERME: 06, 07, 08 e 09

5 Composição centesimal média (% na matéria seca), de arroz integral, branco polido e parboilizado polido Constituinte Arroz integral Arroz branco polido Arroz parboilizado polido Amido total 74,12 87,58 85,08 Proteínas (N x 5,95) 10,46 8,94 9,44 Lipídios 2,52 0,36 0,69 Cinzas 1,15 0,3 0,67 Fibra total 11,76 2,87 4,15 Fibra insolúvel 8,93 1,05 1,63 Fibra solúvel 2,82 1,82 2,52

6 Representação esquemática do grânulo de amido. Fonte: Matsugma (2006). AMILOSE AMILOPECTINA

7 GRÂNULOS DE AMIDO Tecnologias de Industrialização de Arroz ARROZ BATATA MANDIOCA MILHO TRIGO A B Microscopia de arroz branco (A) e de parboilizado (B).

8 CARACTERÍSTICAS CONSUMO DE OUTRAS FORMAS sabor suave, coloração branca e hipoalergenicidade carboidratos (40 a 60%), proteínas (12 a 17%), lipídios (15 a 22%) com predominância de ácidos graxos insaturados, fibra alimentar (15 a 25%) predominantemente insolúvel, minerais (10 a 15%), vitaminas e compostos bioativos como esteróis, tocoferóis, gama-oryzanol, ácido fítico, tocotrienóis, álcoois triterpênicos fonte de óleo, proteínas e produtos importantes para a nutrição e a saúde, como inositol e biotina (vitamina B7) e ácido fólico (vitamina F) elaborar pães, sopas, mingaus e pudins instantâneos, sobremesas lácteas, massas alimentícias, embutidos cárneos, entre outros pode substituir parcial ou totalmente outras farinhas produtos sem glúten, para celíacos amido resistente

9 CARACTERÍSTICAS CONSUMO DE OUTRAS FORMAS necessárias adequações no processamento ou na farinha (baixa capacidade de absorção de água, coesividade, viscosidade e elasticidade) adicão de gomas, como xantana, hidroxipropilmetilcelulose, carboximetilcelulose, goma locusta, goma guar, carragena e agar, auxiliam na formação da massa do pão podem ser feitas modificações que afetam basicamente o amido, principal componente (annealing, gelatinização a frio, redução da retrogradação e sinérese, pré-gelatinização, extrusão). Uso em massas, panificação, cremes, sopas, mingaus, espessante em molhos para salada, maioneses, produtos lácteos e outros em alimentos processados e produtos extrusados, estabilizantes e emulsificantes, em substituição de gomas comerciais e amidos modificados, concentrados protéicos, prevenção de doenças cardiovasculares, diabetes, diverticulose e câncer de cólon

10 CARACTERÍSTICAS CONSUMO DE OUTRAS FORMAS mercado internacional, suplementos à base de γ-orizanol para uso auxiliar no tratamento de hipercolesterolemia, inibição da agregação plaquetária, melhoria do desempenho físico (esteróide natural alternativo), normalização de níveis hormonais (minimização dos sintomas da menopausa e aumento de testosterona), tratamento dos sintomas da gastrite e outras enfermidades gastrointestinais. γ-orizanol também em cosméticos (agente antienvelhecimento e filtro solar) e suplementação de animais (efeito semelhante aos hormônios esteroidais), de forma segura e legalmente permitida. tocoferóis e tocotrienóis ou vitamina E (controle de doenças degenerativas, cardiovasculares, infartos, artrites, senilidade, diabetes e câncer). Essenciais para as células vermelhas do sangue (auxílio na respiração celular e proteção de agentes poluidores, especialmente nos pulmões). casca - Carbono (37%), Hidrogênio (9%), Nitrogênio (11%), Oxigênio (35%) e Silício (9%). Fonte de energia, compostos estruturais e químicos

11 GRUPOS DE CONSUMIDORES a) naturalista, que prefere arroz integral. É o consumidor típico da cozinha macrobiótica; b) consumidor de arroz orgânico, produzido sem a utilização de agroquímicos (cujo número tem crescido significativamente nos últimos tempos). Esse consumidor exige rastreabilidade e paga por isso. Já há indústrias no País oferecendo esse produto no mercado, tanto na forma de arroz integral, como parboilizado ou branco polido; c) apreciador da cozinha oriental, que prefere o arroz com alto grau de pegajosidade. Há predominância de preferência pelo arroz branco polido, mas há consumidores desse grupo que procuram o arroz integral; d) grupo formado pela grande maioria, que prefere arroz polido, soltinho, de coloração clara e, se possível, que possa ser reaquecido sem que perca a maciez original. Para esses consumidores, são também importantes requisitos de qualidade a ausência de sabor e odor fortes, a rapidez de preparo, o aumento de volume e o ganho de peso na cocção; e) grupo dos consumidores da denominada geração saúde, que valoriza propriedades nutracêuticas.

12 Círculo de Kramer. Fonte: Queiroz e Treptow (2006), Gularte (2012). Ilustração de materiais e condições necessárias para a avaliação sensorial de arroz Fonte: Gularte (2012)

13 Parâmetros do perfil texturométrico Firmeza (g) força máxima requerida para comprimir a amostra numa dada percentagem préestabelecida Mastigabilidade (N.mm) número de mastigações necessárias para tornar o alimento com consistência adequada para ser engolido Gomosidade (N) energia requerida para desintegrar um alimento semissólido para um estado pronto de ser engolido, sem mastigar Elasticidade (mm) grau como o alimento retoma a sua forma após uma compressão parcial da língua contra os dentes ou céu da boca Adesividade (J) força necessária para remover o alimento que adere na língua, nos dentes e nas mucosas

14 Tecnologias de industrialização de arroz" NOVAS FERRAMENTAS DA CIÊNCIA Genômica Transcriptômica Proteômica Metabolômica DNA RNA Proteína Metabólitos transcrição tradução metabolismo

15 Tecnologias de industrialização de arroz" Amido de arroz Produto cosmético (Itália) Adesivo Cola de amido de arroz Sal de banho para pele infantil Iogurte Biscoitos Doces Pó para rosto a base de amido de arroz e milho

16 Modificações hidrotérmicas e Oxidação Filmes de amido Cobertura Filme

17 Possibilidades de uso de matéria-prima arroz. Fonte: ECHEVERRIGARAY, E. UCS, 2011, adaptação de Magalhães Jr., 2012

18 Qualidade: propriedades desejáveis para a conservação, industrialização e/ou consumo de arroz: a) umidade baixa e uniforme; b) poucas impurezas / matérias estranhas; c) baixa suscetibilidade à quebra; d) poucos defeitos; e) alto peso específico; f) boa conservabilidade; g) elevada sanidade, poucas substâncias tóxicas; h) boas características sensoriais; i) bom desempenho de panela; j) alto valor nutricional. Fatores que influenciam a qualidade do grão: a) características da espécie e varietais; b) época e condição de colheita; c) condições no ciclo de produção; d) métodos de secagem; e) sistema de armazenamento f) e métodos de conservação. g) processo de industrialização h) vida na prateleira i) técnica culinária j) hábitos culturais

19 Tecnologias de industrialização de arroz" Classificação oficial de arroz Anexo I = Regulamento técnico IN MAPA 06/2009 Com alterações da IN MAPA 02/2012 Anexos II ao IX = Tabelas de tolerâncias de defeitos

20 Tecnologias de industrialização de arroz" IN MAPA 06/2009 Anexo II Arroz em casca natural Anexo III Arroz em casca parboilizado Anexo IV Arroz beneficiado integral Anexo V Arroz beneficiado parboilizado polido Anexo VI Arroz beneficiado parboilizado integral Anexo VII Arroz beneficiado polido Anexo VIII Fragmento de arroz Anexo IX Mistura de arroz polido e parboilizado

21 Tecnologias de industrialização de arroz"

22 Tecnologias de industrialização de arroz" Fora de tipo x Desclassificado Fora de tipo - Art. 7 IN MAPA 6/2009 Motivo: mat. est. & imp., grãos mofados, ardidos e enegrecidos Não poderá ser comercializado quando destinado diretamente à alimentação humana, devendo ser rebeneficiado, para enquadramento em tipo. Motivo: grãos picados ou manchados, danificados, vermelhos e ptrdos, rajados, amarelos, gessados e verdes, não gelatinizados e marinheiros Comercializado como se apresenta, desde que identificado como Fora de Tipo, ou rebeneficiado para efeito de enquadramento em tipo. Desclassificado - Art. 10 IN MAPA 6/2009 I mau estado de conservação; II percentual de grãos mofados, ardidos e enegrecidos, de acordo com o subgrupo de ocorrência, igual ou superior a 5% quando for produto destinado à alimentação humana; III percentual de MEI, de acordo com o subgrupo de ocorrência, superior a 3%... IV odor estranho impróprio ao produto que inviabilize a sua utilização para o consumo humano; V presença na amostra, na carga ou lote amostrado, de sementes tratadas, sementes tóxicas, insetos vivos e outras pragas de grãos armazenados, quando o produto for destinado à alimentação humana; VI percentual de insetos mortos for superior a 0,10% (beneficiado).

23 Tecnologias de industrialização de arroz" Umidade Art. 18. O percentual de umidade tecnicamente recomendado para o arroz em casca, de qualquer dos subgrupos de ocorrência, será de até 13% (treze por cento). Art. 19. O percentual de umidade tecnicamente recomendado para comercialização do arroz beneficiado, das variedades especiais de arroz, dos fragmentos de arroz e do arroz com premix, de qualquer dos subgrupos de arroz beneficiado, bem como da mistura de arroz polido e parboilizado, será de 14% (catorze por cento). Renda X Rendimento de grãos Renda é o percentual de arroz beneficiado ou beneficiado e polido resultante do beneficiamento do arroz em casca. Rendimento é o percentual em peso, de grãos inteiros e de grãos quebrados, resultantes do beneficiamento do arroz.

24 Quantificação de grãos inteiros, quebrados e quirera Grão quebrado - é grão descascado e polido que apresentar comprimento inferior à ¾ (três quartos) do comprimento mínimo da classe que predomina Trieur alveolado

25 Determinação da Classe De acordo com o 5 do Artigo 35 da IN MAPA 06/ ) Homogeneizar e quartear a amostra de grãos inteiros até obter uma amostra de, no mínimo, 5 g; 2) Iniciar a determinação da classe pelo comprimento dos grãos. Travar o paquímetro em 5,99 mm e separar grãos maiores dos menores; a) Grãos menores que 6,00 são das classes médio ou curto. b) Grãos maiores ou iguais a 6,00 mm são das classes longo ou longo fino. 3) Travar o paquímetro em 4,99 mm e separar grãos maiores dos menores; a) Grãos menores que 5,00 são das classe curto. b) Grãos maiores ou iguais a 5,00 mm são das classe médio. 4) Submeter os grãos com comprimento superior a 6,00 mm à medição da espessura. Travar o paquímetro em 1,90 mm; a) Grãos que não passarem pela abertura = LONGO. b) Grãos que passarem pela abertura = teste de relação comprimento/largura Para ser longo fino, a relação comp/largura deve ser MAIOR ou IGUAL a 2,75 5) Grãos com largura inferior a 2,17 mm serão enquadrados na classe LONGO FINO.

26 Classe - 5 do Artigo 35 da IN MAPA 06/2009.

27 Defeitos Metabólicos Evoluem durante o armazenamento. Associados aos aspectos microbiológicos, entomológicos, bioquímicos e químicos. Ardidos, brotados, descoloridos, amarelos, pretos, mofados, manchados, enrugados, picados, carunchados ou atacados por outros insetos. Não-Metabólicos Não evoluem durante o armazenamento. Associados aos aspectos fenológicos, físicos, térmicos, e mecânicos. Mal-formados, chochos, imaturos, amassados, quebrados, danificados, gessados e rajados.

28 Defeitos do arroz em casca NATURAL A) Ardidos B) Picados ou manchados C) Gessados e verdes D) Rajados E) Amarelos

29 A) Ardido - o grão ou o fragmento de grão, totalmente preto, encontrado no arroz beneficiado integral e no arroz beneficiado polido; - no arroz beneficiado polido, o grão que apresentar coloração escura em mais de ¼ (um quarto) da sua área; e - no arroz parboilizado, o grão amarelo destoante de tom escuro (amarronzado ou avermelhado). B) Picado ou manchado - o grão descascado e polido, inteiro ou quebrado, que apresentar mancha escura ou esbranquiçada, perfurações ou avarias provocadas por pragas ou outros agentes, desde que visíveis a olho nu, bem como as manchas escuras provenientes de processo de fermentação em menos de ¼ (um quarto) da área do grão: - as minúsculas perfurações denominadas alfinetadas ou peck não serão consideradas defeitos, mesmo quando ocorrer mais de uma perfuração no grão de arroz;

30 C) Gessado e Verde Gessado o grão descascado e polido, inteiro ou quebrado, que apresentar coloração totalmente opaca e semelhante ao gesso; no arroz das variedades especiais destinadas à culinária nacional e internacional, o grão gessado não será considerado defeito. Verde o grão descascado e polido, inteiro ou quebrado, que não está fisiologicamente desenvolvido e que apresenta coloração esverdeada. D) Rajado Rajado é o grão descascado e polido, inteiro ou quebrado, que apresentar qualquer ponto ou estria vermelha ou preta, destoante da variedade predominante. No arroz das variedades especiais, de pericarpo vermelho ou preto, o grão rajado não será considerado defeito. E) Amarelo Amarelo é o grão descascado e polido, inteiro ou quebrado, que apresentar coloração amarela no todo ou em parte variando de amarelo claro ao amarelo escuro e que contrasta com a amostra de trabalho; o grão amarelo encontrado na mistura de arroz polido e parboilizado é proveniente do subgrupo beneficiado polido.

31 Defeitos do arroz em casca PARBOILIZADO A) Ardidos e Enegrecidos B) Não Gelatinizados C) Danificados D) Rajados E) Picados ou Manchados

32 A) Ardido e Enegrecido Grãos enegrecidos x grãos sadios B) Não gelatinizado é grão inteiro ou quebrado que não apresenta gelatinização do amido, devido à parboilização deficiente, mostrando-se totalmente opaco sob a luz polarizada Observação dos grãos em luz polarizada Grãos não gelatinizados Opacos Grãos gelatinizados Translúcidos

33 C) Danificado Tecnologias de Industrialização de Arroz Danificado é grão descascado e polido, inteiro ou quebrado, que, pelo processo de parboilização, estoura (pipoca) ou apresenta rachaduras no sentido longitudinal, excetuado o grão com pequenas rachaduras, desde que seu formato não seja alterado D) Rajado Rajado é o grão descascado e polido, inteiro ou quebrado, que apresentar qualquer ponto ou estria vermelha ou preta, destoante da variedade predominante. No arroz das variedades especiais, de pericarpo vermelho ou preto, o grão rajado não será considerado defeito. E) Picado ou Manchado No arroz parboilizado polido e parboilizado integral, será considerado manchado o grão que apresentar coloração amareloescura a marrom, na base ou região do germe, devido à ação de alta temperatura, ou seja, o grão queimado do arroz parboilizado.

34 Classificação oficial de arroz casca

35 IN 06/2009 Arroz em Casca Natural Limites máximos de tolerância expressos em %/peso Tipo Ardidos Picados ou Manchados Tipo Gessados e Verdes Vermelhos e Pretos Amarelos 1 0,15 1,75 2,00 1,00 0,50 2 0,30 3,00 4,00 1,50 1,00 3 0,50 4,50 6,00 2,00 2,00 4 1,00 6,00 8,00 3,00 3,00 5 1,50 8,00 10,00 4,00 5,00 Arroz Beneficiado Integral Limites máximos de tolerância expressos em %/peso Matérias Estranhas e Impurezas Mofados e Ardidos Picados ou Manchados Gessados e Verdes Vermelhos e Pretos Amarelos Total de Quebrados e Quirera 1 0,10 0,15 1,75 2,00 1,00 0,50 4,00 2 0,20 0,30 3,00 4,00 1,50 1,00 7,50 3 0,30 0,50 4,50 6,00 2,00 2,00 12,50 4 0,40 1,00 6,00 8,00 3,00 3,00 15,00 5 0,50 1,50 8,00 10,00 4,00 5,00 20,00 Observação: O limite máximo de tolerância admitido para marinheiro é de 10 (dez) grãos em 1000g (um mil gramas) para todos os tipos. Acima desse limite o produto será considerado como Fora de Tipo.

36 Tipo Arroz Beneficiado Polido Limites máximos de tolerância expressos em %/peso Matérias Estranhas e Impurezas Mofados e Ardidos Tecnologias de Industrialização de Arroz Picados ou Manchados Gessados e Verdes Rajados Amarelos Total de Quebrados e Quirera Quirera (máximo) 1 0,10 0,15 1,75 2,00 1,00 0,50 7,50 0,50 2 0,20 0,30 3,00 4,00 1,50 1,00 15,00 1,00 3 0,30 0,50 4,50 6,00 2,00 2,00 25,00 2,00 4 0,40 1,00 6,00 8,00 3,00 3,00 35,00 3,00 5 0,50 1,50 8,00 10,00 4,00 5,00 45,00 4,00 Observação: O limite máximo de tolerância admitido para marinheiro é de 10 (dez) grãos em 1000g (um mil gramas) para todos os tipos. Acima desse limite o produto será considerado como Fora de Tipo. Arroz Beneficiado Parboilizado Polido Limites máximos de tolerância expressos em %/peso Tipo Matérias Estranhas e Impurezas Mofados, Ardidos e Enegrecidos Não Gelatinizados Danificados Rajados Picados ou Manchados Total de Quebrados e Quirera Quirera (máximo) 1 0,05 0,20 20,00 0,50 1,00 1,75 4,50 0,40 2 0,10 0,40 25,00 1,00 1,50 3,00 7,00 0,50 3 0,15 0,60 35,00 1,50 2,00 4,50 9,00 0,75 4 0,20 0,80 45,00 2,00 3,00 6,00 11,00 1,00 5 0,25 1,00 55,00 3,00 4,00 8,00 15,00 1,25 Observações: 1. O limite máximo de tolerância admitido para grão não parboilizado é de 0,30% (zero vírgula trinta por cento) para todos os tipos. Acima desse limite o produto será considerado como Fora de Tipo. 2. O limite máximo de tolerância admitido para marinheiro é de 5 (cinco) grãos em 1000g (um mil gramas). Acima desse limite o produto será considerado como Fora de Tipo.

37 Colheita Transporte Amostragem Análises Moega Plataforma basculante

38 Pré-limpeza ou limpeza/seleção de arroz com casca Reguladores de fluxo ou silo-pulmão Sistema de captação de poeira

39 Secador intermitente - esquema Secador de coluna - esquema

40

41 renda de descascamento (%) Tecnologias de Industrialização de Arroz grãos inteiros (%) y = -0,0017x 2 + 0,0309x + 79,448 (esp 1 prb) R 2 = 0,9961 y = -0,0222x 2 + 0,3548x + 76,439 (esp 1 cnv) R 2 = 0, y = -0,0002x 2-0,0014x + 79,589 (esp 2 prb) R 2 = 0,3252 y = -0,0003x 2-0,0007x + 79,287 (esp 3 prb) R 2 = 0,637 y = -0,0011x 2 + 0,0104x + 79,196 (esp 4 prb) R 2 = 0,6841 y = -0,0023x 2 + 0,0354x + 79,236 (esp 5 prb) R 2 = 0,6435 y = -0,013x 2 + 0,2164x + 76,605 (ersp 2 cnv) R 2 = 0,7618 y = -0,0111x 2 + 0,1764x + 76,84 (esp 3 cnv) R 2 = 0,9704 y = -0,0122x 2 + 0,1672x + 76,854 R 2 = 0,9795 y = -0,0156x 2 + 0,2275x + 76,575 R 2 = 0, meses de armazenamento esp 1, 2,... 5 = secagem no 1º, 2º,... 5º dia a contar da colheita esp 1 cnv esp 1 prb esp 2 cnv esp 2 prb esp 3 cnv esp 3 prb esp 4 cnv esp 4 prb esp 5 cnv esp 5 prb Polinômio (esp 1 prb) Polinômio (esp 2 prb) Polinômio (esp 3 prb) Polinômio (esp 4 prb) Polinômio (esp 5 prb) Polinômio (esp 1 cnv) Polinômio (esp 2 cnv) Polinômio (esp 3 cnv) Polinômio (esp 5 cnv) Polinômio (esp 4 cnv) Figura 2 - Renda de descascamento em grãos de arroz, cultivar BR- IRGA 410, mantidos em 20ºC<t<30ºC na espera para secagem, armazenados em sistema convencional e beneficiados pelos processos convencional de branco polido (cnv) e parboilização (prb) y = -0,0017x 2 + 0,0309x + 79,448 (esp 1 prb) R 2 = 0,9961 y = -0,0002x 2-0,0014x + 79,589 (esp 2 prb) R 2 = 0,3252 y = -0,0003x 2-0,0007x + 79,287 (esp 3 prb) R 2 = 0,637 y = -0,0011x 2 + 0,0104x + 79,196 (esp 4 prb) R 2 = 0,6841 y = -0,0023x 2 + 0,0354x + 79,236 (esp 5 prb) R 2 = 0,6435 y = -0,0222x 2 + 0,3548x + 76,439 (esp 1 cnv) R 2 = 0,9006 y = -0,013x 2 + 0,2164x + 76,605 (ersp 2 cnv) R 2 = 0,7618 y = -0,0111x 2 + 0,1764x + 76,84 (esp 3 cnv) R 2 = 0,9704 y = -0,0122x 2 + 0,1672x + 76,854 (esp 4 cnv) R 2 = 0,9795 y = -0,0156x 2 + 0,2275x + 76,575 (esp 5 cnv)r 2 = 0, meses de armazenamento 12 esp 1, 2,... 5 = secagem no 1º, 2º,... 5º dia a contar da colheita esp 1 cnv esp 1 prb esp 2 cnv esp 2 prb esp 3 cnv esp 3 prb esp 4 cnv esp 4 prb esp 5 cnv esp 5 prb Polinômio (esp 1 prb) Polinômio (esp 2 prb) Polinômio (esp 3 prb) Polinômio (esp 4 prb) Polinômio (esp 5 prb) Polinômio (esp 1 cnv) Polinômio (esp 2 cnv) Polinômio (esp 3 cnv) Polinômio (esp 5 cnv) Polinômio (esp 4 cnv) Figura 3 - Rendimento de inteiros em arroz, cultivar BR-IRGA 410, mantidos em 20ºC<t<30ºC na espera para secagem, armazenados em sistema convencional e beneficiados pelos processos convencional de branco polido (cnv) e parboilização (prb)

42 defeitos (%) Tecnologias de Industrialização de Arroz inteiros sem defeitos (%) y = -0,0017x 2 + 0,0309x + 79,448 (esp 1 prb) R 2 = 0,9961 y = -0,0002x 2-0,0014x + 79,589 y = -0,013x 2 + 0,2164x + 76,605 (esp 2 prb) R 2 = 0,3252 (ersp 2 cnv) R 2 = 0,7618 y = -0,0111x 2 + 0,1764x + 76,84 y = -0,0003x 2-0,0007x + 79,287 (esp 3 cnv) R 2 = 0,9704 (esp 3 prb) R 2 = 0,637 y = -0,0122x 2 + 0,1672x + 76,854 y = -0,0011x 2 + 0,0104x + 79,196 (esp 4 cnv) R 2 = 0,9795 (esp 4 prb) R 2 = 0,6841 y = -0,0023x 2 + 0,0354x + 79,236 (esp 5 prb) R 2 = 0,6435 y = -0,0156x 2 + 0,2275x + 76,575 (esp 5 cnv) R 2 = 0,9680 y = -0,0222x 2 + 0,3548x + 76,439 (esp 1 cnv) R 2 = 0, meses de armazenamento 8 12 esp 1, 2,... 5 = secagem no 1º, 2º,... 5º dia a contar da colheita esp 1 cnv esp 1 prb esp 2 cnv esp 2 prb esp 3 cnv esp 3 prb esp 4 cnv esp 4 prb esp 5 cnv esp 5 prb Polinômio (esp 1 prb) Polinômio (esp 2 prb) Polinômio (esp 3 prb) Polinômio (esp 4 prb) Polinômio (esp 5 prb) Polinômio (esp 1 cnv) Polinômio (esp 2 cnv) Polinômio (esp 3 cnv) Polinômio (esp 5 cnv) Polinômio (esp 4 cnv) Figura 4 - Incidência de defeitos em arroz, cultivar BR-IRGA 410, mantidos em 20ºC<t<30ºC na espera para secagem, armazenados em sistema convencional e beneficiados pelos processos convencional de branco polido (cnv) e parboilização (prb) y = -0,0017x 2 + 0,0309x + 79,448 (esp 1 prb) R 2 y = -0,0222x = 0, ,3548x + 76,439 (esp 1 cnv) R 2 = 0,9006 y = -0,0002x 2-0,0014x + 79,589 (esp 2 prb) R 2 = 0,3252 y = -0,0003x2-0,0007x + 79,287 (esp 3 prb) R 2 = 0,637 y = -0,0011x2 + 0,0104x + 79,196 (esp 4 prb) R 2 = 0,6841 y = -0,0023x 2 + 0,0354x + 79,236 (esp 5 prb) R2 = 0,6435 y = -0,013x 2 + 0,2164x + 76,605 (ersp 2 cnv) R 2 = 0,7618 y = -0,0111x 2 + 0,1764x + 76,84 (esp 3 cnv) R 2 = 0,9704 y = -0,0122x 2 + 0,1672x + 76,854 (esp 4 cnv) R 2 = 0,9795 y = -0,0156x 2 + 0,2275x + 76,575 (esp 5 cnv)r 2 = 0, meses de armazenamento 12 esp 1, 2,... 5 = secagem no 1º, 2º,... 5º dia a contar da colheita esp 1 cnv esp 1 prb esp 2 cnv esp 2 prb esp 3 cnv esp 3 prb esp 4 cnv esp 4 prb esp 5 cnv esp 5 prb Polinômio (esp 1 prb) Polinômio (esp 2 prb) Polinômio (esp 3 prb) Polinômio (esp 4 prb) Polinômio (esp 5 prb) Polinômio (esp 1 cnv) Polinômio (esp 2 cnv) Polinômio (esp 3 cnv) Polinômio (esp 5 cnv) Polinômio (esp 4 cnv) Figura 5 - Grãos inteiros sem defeitos em arroz, cultivar BR-IRGA 410, mantidos em 20ºC<t<30ºC na espera para secagem, armazenados em sistema convencional e beneficiados pelos processos convencional de branco polido (cnv) e parboilização (prb)

43 CONDIÇÃO DE SECAGEM INTERMITENTE (90ºC e ºC) SOBRE PARÂMETROS DE CONSERVAÇÃO NO ARMAZENAMENTO DE GRÃOS DE ARROZ BR-IRGA 409 Parâmetro Temperatura do Mês de armazenamento ar de secagem Ardidos Crescente 0,13 0,13 0,24 0,40 0,48 0,52 Constante 0,09 0,11 0,29 0,49 0,51 0,58 Amarelos Crescente 1,25 1,44 2,17 2,39 2,65 3,25 Constante 1,25 1,26 1,58 2,72 3,07 3,49 Rajados Crescente 0,05 0,06 0,04 0,03 0,03 0,04 Constante 0,08 0,06 0,04 0,04 0,05 0,06 Gessados Crescente 0,50 0,51 0,53 0,51 0,51 0,49 Constante 0,29 0,33 0,34 0,34 0,35 0,34 Manch. Danif./Pic. Crescente 3,51 3,75 4,25 4,37 4,81 5,12 Constante 3,12 3,38 3,35 3,29 3,47 4,03 Extrato etéreo Crescente 16,22 16,24 16,00 15,45 14,97 14,80 Constante 17,05 16,38 15,55 14,33 13,80 13,61 Acidez Crescente 2,25 2,81 3,01 3,44 4,03 4,43 Constante 2,25 4,07 5,14 5,74 6,40 6,90 Peso seco Crescente 100,00 99,92 99,57 99,15 99,01 98,54 Constante 99,37 99,16 98,74 98,47 97,98 97,44

44 UMIDADE (%) EM ARROZ, CULTIVAR BR-IRGA 410, COM CASCA, PELOS MÉTODOS DE ESTUFA A 105+3ºC E DIELÉTRICO, DURANTE A SECAGEM INTERMITENTE, COM TEMPERATURAS CRESCENTES E CONSTANTE DO AR Tempo Temperatura do ar de secagem de ºC 90ºC Secagem Temperat. Umidade Umidade Thra Temperat. Umidade Umidade Thra (h) grão (ºC) dielétrico (%) estufa (º) grão (ºC) dielétrico (%) estufa (º) 0 19,0 19,1 20,2 18,5 17,9 20,2 ½ 26,0 18,0 19,4 28,0 17,0 18,4 1 28,0 17,2 18,3 1,9 31,5 15,0 16,4 3,6 1 ½ 33,0 16,0 17,8 34,0 14,0 15,5 2 35,0 15,0 17,1 1,2 36,0 13,5 14,9 1,5 2 ½ 35,5 14,5 16,4 36,5 13,0 14,2 3 36,0 13,8 15,4 1,7 39,0 12,5 13,9 1,0 3 ½ 38,0 13,0 14,8 39,5 12,0 13,3 4 39,0 12,0 13,9 1,5 40,5 11,5 13,0 0,9 4 ½ 39,5 11,5 13,5 43,0 11,2 12,9 5 39,5 11,2 13,0 0,9 5 ½ 40,0 11,1 12,5 Thra = Taxa horária de remoção de água, em pontos percentuais

45 defeitos totais (%) Tecnologias de Industrialização de Arroz sem espera para secagem espera em 13ºC espera em 18ºC espera em 23ºC º 3º 6º 9º m ês do arm azenam ento Incidência de defeitos em grãos de arroz submetidos a três temperaturas durante dois dias de espera para secagem e armazenados durante nove meses

46 DEFEITOS METABÓLICOS (%) SECO A 12% SEMI-SECO (16%) E RESFRIADO INICIAL 84 DIAS VARIAÇÃO INICIAL 84 DIAS VARIAÇÃO 3,05 3,59 0,54 a 5,23 5,84 0,61 a 2,55 3,17 0,62 a 4,72 5,48 0,76 a 2,40 3,26 0,86 a 4,32 5,07 0,75 a 2,67 3,34 0,67 a 4,76 5,46 0,70 a VARIAÇÃO DE ACIDEZ (%) EM 84 DIAS SECO A 12% SECO A 16% E RESFRIADO 0,017 a 0,014% 16% E RESFRIAMENTO VARIAÇÃO DE INFESTAÇÃO POR INSETOS EM 84 DIAS = ZERO

47 EFEITOS DO RESFRIAMENTO NO ARMAZENAMENTO SOBRE A QUALIDADE DOS GRÃOS DE ARROZ Peso de mil grãos (gramas) de arroz em casca armazenados em ambientes refrigerado e com temperatura do ambiente natural Temperatura de armazenamento Peso de mil grãos (g) 1º mês 12º mês Temperatura de armazenamento 15±3 C A 24,42 a B 22,47 a 25±3 C A 23,73 b B 20,98 b Desempenho industrial em grãos de arroz armazenados em ambientes refrigerado e com temperatura do ambiente natural Renda de beneficio (%) Rendimento de inteiros (%) 1º mês 12º mês 1º mês 12º mês 15±3 C A 65,24 a B 62,01 a A 54,49 a B 51,11 a 25±3 C A 64,82 a B 60,58 b A 54,10 a B 49,47 b Defeitos metabólicos e não metabólicos dos grãos armazenados em dois ambientes com temperaturas distintas. Temperatura de armazenamento Defeitos metabólicos (%) Defeitos não metabólicos (%) 1º mês 12º mês 1º mês 12º mês 15±3 C B 1,81 a A 2,79 b A 5,19 a A 4,96 a 25±3 C B 1,99 a A 4,57 a A 5,10 a A 5,15 a Médias de três repetições, seguidas de letras maiúsculas iguais na mesma linha e de letras minúsculas iguais na mesma coluna, não diferem entre si, 5% de significância pelo teste de Tukey (P<0,05).

48 Percentagem de inteiros e de grãos com defeitos no beneficiamento industrial de arroz, secado a 12% antes do armazenamento em temperatura ambiente referencial controlada e com resfriamento, durante 12 meses Temperaturas Inteiros totais (%) ( C) 1º Mês 4º Mês 8º Mês 12º Mês 16 A 59,68 b A 61,12 a A 61,26 a A 60,94 a 23 A 59,68 b A 61,22 a B 59,93 ab B 58,85 b Temperaturas Defeitos totais* (%) ( C) 1º Mês 4º Mês 8º Mês 12º Mês 16 A 5,53 d A 6,94 c B 8,56 b B 10,30 a 23 A 5,53 d A 6,65 c A 9,77 b A 13,02 a Médias aritméticas simples, de três repetições, seguidas por letras maiúsculas iguais, na mesma coluna, e minúsculas iguais, na mesma linha, não diferem entre si, pelo teste de Tukey a 5% de significância. Defeitos = (grãos amarelos + picados + manchados + ardidos + gessados + verdes + rajados)

49 Silos metálicos Armazém graneleiro, de alvenaria, dotado de cabos de termometria e canaletas de aeração sobre o piso plano, de concreto Armazém graneleiro, de alvenaria, dotado de sistema de resfriamento para conservação de grãos

50 Industrialização: Arroz - Processo Convencional LIMPEZA DESCASCAMENTO POLIMENTO OU BRUNIMENTO REMOÇÃO DE DEFEITOS E CLASSIFICAÇÃO PADRONIZAÇÃO EMBALAGEM Arroz - Parboilização Tecnologias de Industrialização de Arroz LIMPEZA HIDRATAÇÃO, MACERAÇÃO OU ENCHARCAMENTO AUTOCLAVAGEM SECAGENS E TEMPERAGENS DESCASCAMENTO POLIMENTO OU BRUNIMENTO REMOÇÃO DE DEFEITOS E CLASSIFICAÇÃO PADRONIZAÇÃO EMBALAGEM

51 Tanques de encharcamento Autoclave

52 Umidade dos Grãos (% ) Tecnologias de Industrialização de Arroz Umidade dos Grãos (% ) ISOTERMAS DE HIDRATAÇÃO DE ARROZ, A 60, 65 E 70ºC Teor de Umidade dos Grãos (%) Equações de regressão polinomial das isotermas: 60 C: y = 22, , x - 0, x², r² = 0, C: y = 22, , x - 0, x², r² = 0, C: y = 24, , x - 0, x², r² = 0, Equações de regressão polinomial das isotermas: 60 C: y = 22, , x - 0, x², r² = 0, C: y = 21, , x - 0, x², r² = 0, C: y = 23, , x, r² = 0, Equações de regressão polinomial das isotermas: 60 C: y=16, , x-0, x²+0, x³, r²=0, C: y=21, , x-0, x²+0, x³, r²=0, C: y=26, , x, r²=0,9875 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 Tempo de Encharcamento (horas) 60 C 65 C 70 C 10 Tempo de Encharcamento (horas) 60 C 65 C 70 C 5 0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 Tempo de Encharcamento (horas) 60 C 65 C 70 C

53 Índice de Refração Tecnologias de Industrialização de Arroz Sólidos Totais (%) 1,334 1,333 1,332 1,331 1,33 Sólidos solúveis na água de encharcamento Tempo (horas) Sem Troca Com Recirculação Com Troca 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Sólidos totais na água de encharcamento Tempo (horas) sem troca com troca com recirculação

54 Cinzas (%) 6,5 6,3 ph 6,1 5,9 5,7 ph da água de encharcamento Tempo (horas) sem troca com troca com recirculação 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 Cinzas ou minerais da água de encharcamento Tempo (horas) sem troca com troca com recirculação

55

56

57 Descascamento Separador de marinheiros

58 Brunimento e polimento Saca-pedra

59 Empacotadora

60

61 Análise controle de qualidade Tratamento de água na parboilização

62 EFEITOS IMEDIATOS E LATENTES DO ARMAZENAMENTO DE GRÃOS COM SECAGEM PARCIAL E RESFRIAMENTO Pólo de Inovação Tecnológica em Alimentos da Região Sul SCT-RS, COREDESUL, LABGRÃOS-DCTA-CPGCTA-FAEM-UFPEL apoio: CAPES, CNPQ, FAPERGS

63 EFEITOS IMEDIATOS E LATENTES DO ARMAZENAMENTO DE GRÃOS COM SECAGEM PARCIAL E RESFRIAMENTO Secagem parcial (16%) e aplicação do frio (12-14ºC) no armazenamento, comparando com testemunha (secagem a 12ºC e manejo convencional no armazenamento) Avaliações: temperatura, umidade, rendimento de inteiros, incidência de defeitos

64 DEFEITOS METABÓLICOS (%) SECO A 12% SECO A 16% E RESFRIADO INICIAL 84 DIAS VARIAÇÃO INICIAL 84 DIAS VARIAÇÃO 3,05 3,59 0,54 a 5,23 5,84 0,61 a 2,55 3,17 0,62 a 4,72 5,48 0,76 a 2,40 3,26 0,86 a 4,32 5,07 0,75 a 2,67 3,34 0,67 a 4,76 5,46 0,70 a VARIAÇÃO DE ACIDEZ (%) EM 84 DIAS SECO A 12% SEMI-SECO A 16% E RESFRIADO 0,017 a 0,014% 16% E RESFRIAMENTO VARIAÇÃO DE INFESTAÇÃO POR INSETOS EM 84 DIAS = ZERO

65 EFEITOS DO USO DE RESFRIAMENTO EM PARÂMETROS DE AVALIAÇÃO DE QUALIDADE INDUSTRIAL E CONSUMO DE ARROZ BRANCO E PARBOILIZADO Pólo de Inovação Tecnológica em Alimentos da Região Sul SCT-RS, COREDESUL, LABGRÃOS-DCTA-CPGCTA-FAEM-UFPEL apoio: CAPES, CNPQ, FAPERGS

66 Secagem parcial (16%) e aplicação do frio (12-14ºC) no armazenamento, comparando com testemunha (secagem a 12ºC e manejo convencional no armazenamento) Avaliações: Comportamento hidrotérmico na parboilização, perfil texturométrico, parâmetros de cocção, atributos sensoriais

67 Umidade (%) Tecnologias de Industrialização de Arroz Sólidos dissolvidos totais (mg.l -1 ) Isotermas 65ºC 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10, Tempo (min) Sólidos dissolvidos na água de encharcamento na parboilização do arroz y (20%) = 4,9971x + 767,23 R 2 = 0,8918 y (18%) = 5,8137x + 624,69 R 2 = 0, y (16%) = 5,4021x + 557,84 R 2 = 0, y (13%) = 5,0353x + 617,92 R 2 = 0, Tempo de encharcamento (min) Umidade20% Umidade 18% Umidade 16% Umidade13%

68 ph Tecnologias de Industrialização de Arroz Absorvância 7 6,9 ph da água durante o encharcamento do arroz 6,8 6,7 6,6 6,5 6,4 6,3 6,2 6,1 y (20%) = -2E-06x 2-0,0005x + 6,6682 R 2 = 0,9875 y (18%) = 2E-06x 2-0,0026x + 6,9182 R 2 = 0,9566 y (16%) = 2E-06x 2-0,0027x + 6,9143 R 2 = 0,9717 y (13%) = 7E-07x 2-0,0019x + 6,9786 R 2 = 0, Tempo de encharcamento (min) Umidade 20% Umidade 18% Umidade 16% Umidade 13% 0,8 0,7 0,6 0,5 y (20%) = -3E-06x 2 + 0,0017x + 0,1473 R 2 = 0,9575 y (18%) = 5E-07x 2 + 0,0009x + 0,1357 R 2 = 0,9375 y (16%) = 5E-07x 2 + 0,0007x + 0,1323 R 2 = 0,9721 y (13%) = -1E-06x 2 + 0,0015x + 0,1189 R 2 = 0,9226 0,4 0,3 0,2 0,1 Turbidez da água durante o encharcamento do arroz Tempo de encharcamento (min) Umidade 20% Umidade 18% Umidade 16% Umidade 13%

69 Parâmetros do perfil texturométrico dos grãos de arroz cozidos e beneficiados pelo processo industrial branco polido oriundos de dois manejos de armazenamento. Parâmetros Tecnologias de Industrialização de Arroz Secagem Beneficiamento Semi-seco + frio + secagem Firmeza (g) 1633,37 a 1642,31 a Adesividade (J) 9,34 a 9,12 a Elasticidade (mm) 0,35 b 0,46 a Gomosidade (N) 539,54 a 551,25 a Mastigabilidade(N.mm) 206,85 a 202,76 a Para o mesmo parâmetro as médias aritméticas simples, de três repetições, seguidas por letras minúsculas iguais, na mesma coluna, e letras maiúsculas iguais, na mesma linha, não diferem entre si, pelo teste de Tukey a 5% de significância; Manejo de armazenamento Tempo (min.) Parâmetros de cocção. Rendimento gravimétrico (%) Rendimento volumétrico (%) Secagem 12% 15 a 277 a 286 a Secagem 16% e resfriamento 14 a 281 a 284 a Para o mesmo parâmetro as médias aritméticas simples, de três repetições, seguidas por letras minúsculas iguais, na mesma coluna, e letras maiúsculas iguais, na mesma linha, não diferem entre si, pelo teste de Tukey a 5% de significância.

70 PERCEPÇÃO PELO CONSUMIDOR DA PRESENÇA DE GRÃOS AMARELOS E DE 1* LOTE % Graos Amarelos GRÃOS GESSADOS NA QUALIDADE DE ARROZ BRANCO 2* LOTE % Grãos Gessados 3* LOTE % Grãos Amarelos e Gessados (50/50) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3, ,5 1 1,5 2 2,5 3 3, ,5 (0,25 + 0,25) 1 (0,5 + 0,5) 1,5 (0,75 + 0,75) 2 (1 + 1) 2,5 (1,25 + 1,25) 3 (1,5 + 1,5) 3,5 (1,75 + 1,75) 4 (2 + 2) 6 (3 + 3) 8 (4 + 4) 10 (5 + 5) 12 (6 + 6) ANALISE SENSORIAL VISUAL 1) Questionário 2) Teste de preferência (ordenação) 3) Teste de aceitabilidade

71 Grau de aceitação (%) Tecnologias de Industrialização de Arroz RESULTADOS E DISCUSSÃO N* julgadores: 150 Gênero: 45% mulheres Faixa etária: anos (80%) Renda familiar: 3 a 5 salários Escolaridade: Ensino médio completo Efeitos do teor de grãos gessados sobre a aceitação dos consumidores de arroz testemunha 0,50% 1% 1,50% 2% 2,50% 3% 3,50% 4% 6% 8% 10% 12% % de grãos gessados Com 2% de grãos gessados (máx arroz Tipo 1 - IN 06/2009) o grau de aceitação do consumidor diminui para menos da metade;

72 Grau de aceitação (%) Tecnologias de Industrialização de Arroz Efeitos do teor de grãos amarelos sobre a aceitação dos consumidores de arroz testemunha ,50% 1% 79 1,50% 43 2% 35 2,50% % 3,50% % de grãos amarelos 4% 11 6% % 10% 12% Teor de 1% de grãos amarelos (limite max para Tipo 2 - IN 06) aceitação < 80% dos consumidores A partir de 1,5% a aceitação pelos consumidores é < 45%

73 Grau de aceitação (%) Tecnologias de Industrialização de Arroz Efeitos do teor de grãos com defeitos (amarelos e gessados) sobre a aceitação dos consumidores de arroz testemunha 0,50% 1% 1,50% 2% 2,50% 3% 3,50% 4% % de grãos amarelos e gessados (50/50) Presença de ambos os defeitos (amarelos e gessados) apenas teores de até 1% recebem aceitação > 50% dos julgadores. O teor de 1,5% apresenta aceitação < 40% CONCLUSÕES a) A aceitação pelos consumidores decresce com o aumento dos teores de grãos com defeitos; b) Os teores de grãos gessados, em presença isolada ou em mistura, são mais críticos no julgamento dos consumidores do que os de grãos amarelos; c) Teores acima de 1,0% de grãos amarelos ou de grãos gessados fazem reduzir a aceitação em cerca de 50%.

74 Sais Minerais: Intensidade de gelatinização Blanco 0,0 a 25% 25 a 33% 33 a 50% 50 a 75% 75 a 100%

75 Proteína: Intensidade de gelatinização 140 Tecnologias de Industrialização de Arroz Blanco 0,0 a 25% 25 a 33% 33 a 50% 50 a 75% 75 a 100%

76 Fibra Alimentar: Intensidade de gelatinização Blanco 0,0 a 25% 25 a 33% 33 a 50% 50 a 75% 75 a 100%

77 Ácido Fólico (Vit. B9): Intensidade de gelatinização Blanco 0,0 a 25% 25 a 33% 33 a 50% 50 a 75% 75 a 100%

78 Amido Resistente: Intensidade de gelatinização Blanco 0,0 a 25% 25 a 33% 33 a 50% 50 a 75% 75 a 100%

79 Efeitos da intensidade de gelatinização do amido na parboilização sobre o tempo de cocção de arroz

80 Rendimento em peso após cocção 120 Tecnologias de Industrialização de Arroz Blanco 0,0 a 25% 25 a 33% 33 a 50% 50 a 75% 75 a 100%

81 Rendimento volumétrico após cocção Blanco 0,0 a 25% 25 a 33% 33 a 50% 50 a 75% 75 a 100%