Influência do tipo de amido e aquecimento - convencional e ôhmico - sobre as propriedades de géis

Abstract

O amido é utilizado na indústria alimentícia como fonte nutricional e melhorador de propriedades físico-químicas, sendo aplicado para alterar ou controlar diversas características, como textura, aparência, umidade, consistência e estabilidade no armazenamento (vida útil). O objetivo geral do presente trabalho foi avaliar a influência do tipo de grânulo e do tratamento térmico nas propriedades dos géis. Para isso, o estudo foi dividido em duas partes: a primeira teve como objetivo específico caracterizar amostras comerciais de amidos nativo e modificado de milho e de féculas nativa e modificada de mandioca, e avaliar as propriedades dos seus géis obtidos através de aquecimento convencional (AC); a segunda parte teve como finalidade avaliar a utilização do aquecimento ôhmico (AO) como tecnologia alternativa ao AC e verificar sua influência sobre as propriedades físicas e reológicas de géis à base de amido nativo de milho e fécula nativa de mandioca. Na primeira parte, os amidos foram caracterizados quanto à sua composição físico-química (teor de amilose, umidade e cinzas), propriedades térmicas e de pasta. Além disso, as dispersões aquosas desses amidos foram aquecidas convencionalmente (90 °C/ 10 min) e ao final do processamento foram obtidos géis, em que a textura e as propriedades reológicas em regime estacionário foram avaliadas. Os grânulos de amido de milho apresentaram um maior teor de amilose, o que pode estar relacionado aos maiores valores de temperatura inicial de geleificação, viscosidade máxima de pasta e dureza. Com relação ao comportamento reológico em regime estacionário, todos os géis de amido apresentaram comportamento pseudoplástico, sendo que os dados encontrados ajustaram-se adequadamente ao modelo de Lei da Potência. Féculas nativa e modificada de mandioca apresentaram maiores valores de μmax em relação aos amidos nativo e modificado de milho devido à estrutura da amilopectina. Já os amidos e féculas adipados apresentaram maiores valores de viscosidade final em relação aos amidos e féculas nativos devido à ligação cruzada. Na segunda parte, as suspensões aquosas de amido e fécula foram submetidas ao AC e AO (90 °C / 10 min). Os géis resultantes foram avaliados quanto à sua estabilidade física [capacidade de retenção de água (CRA), índice de sedimentação (IS) e estabilidade aos ciclos de congelamento e descongelamento] e propriedades viscoelásticas. No que diz respeito ao uso do AO, pode-se concluir que, nas condições estudadas, ele não interferiu na estrutura dos géis de amido, uma vez que não houve diferença entre todas as propriedades analisadas quando comparados ao AC; apenas a fonte de amido (milho/mandioca) influenciou significativamente nos resultados. Os géis de fécula de mandioca apresentaram maior estabilidade em relação aos testes de CRA e IS. No entanto, quando a estabilidade aos ciclos de congelamento e descongelamento foi analisada, os géis de amido de milho apresentaram valores mais baixos de sinérese que os géis de mandioca, 20 % e 54%, respectivamente. Com relação aos testes reológicos em regime dinâmico (viscoelásticos), o gel de milho apresentou valores menores de tan δ (0,1), indicando uma estrutura forte do gel, diferentemente do gel de mandioca (tan δ ~ 1) que mostrou uma estrutura do tipo gel fraco. Dependendo da fonte de amido, a propriedade reológica conhecida como parâmetro de qualidade (Q) diferiu significativamente, sendo que o gel à base de amido de milho apresentou valores maiores que aqueles feitos com mandioca, corroborando com os resultados encontrados nos ciclos de congelamento e descongelamento.

Starch is used in food industries as a nutritional source for improving physical-chemical properties, such as texture, appearance, moisture, consistency and shelf life. The main objective of the present study was to verify the influence of granule type and thermal treatment in the properties of its gels. The study was divided into two parts: i) characterization of commercial samples of native and modified starches from maize and cassava sources and evaluation of the properties of their gels obtained through conventional heating (CH); ii) evaluation of the use of the ohmic heating (OH) as an alternative technology to the conventional heating and verifation of its influence on the physical stability and rheological properties of native starch gels. In the first part, the starches were characterized according to their physicochemical composition (amylose, moisture and ash contents) and thermal and paste properties. In addition, aqueous dispersions of these starches were conventionally heated (90 °C/ 10 min) and the texture and steady-state rheological properties were evaluated. Maize starch granules presented a higher amylose content, which may be related to the higher values of onset temperature of gelatinization, paste viscosity, and hardness. Regarding the steadystate rheological behavior, all starch gels presented pseudoplastic behavior, and the data found were adequately adjusted to the Power Law model. Native and modified cassava starches showed higher μmax values compared to the native and modified maize starches. On the other hand, modified starches had higher values of final viscosity compared to the native starches due to crosslinking. In the second part, the aqueous suspensions of native starches were subjected to CH and OH at 90 °C. The resulting gels were evaluated for their physical stability [water holding capacity (WHC), sedimentation index (SI) and stability to freeze-thaw cycles] and viscoelastic properties. Within the conditions studied, the use of OH did not interfere in the structure of the starch gels, since the properties of the gels obtained by OH and CH were statistically equals; only the difference of starch source (maize and cassava) has significantly influenced the results. Cassava starch gels presented higher stability in relation to WHC and SI tests. However, when stability to freeze-thaw cycles was analyzed, maize starch gels presented lower values of syneresis than cassava gels, 20 %, and 54 %, respectively. Regarding the dynamic rheological tests, maize gel had lower values of tan δ (0.1), indicating a strong gel structure, unlike cassava gel (tan δ ~ 1), which showed a gel-like structure weak. Depending on the starch source, the rheological quality parameter (Q) differed significantly, with maize starch gel having higher values than those made with cassava, corroborating with the results found in the freezing and thawing cycles.