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Instituto Federal Catarinense Campus Concórdia Disciplina: Tecnologia de Cereais e Amidos AMIDO/FÉCULA Prof. Cristiane Fagundes Legislação • RESOLUÇÃO DA DIRETORIA COLEGIADA - RDC Nº 711, DE 1° DE JULHO DE 2022 • Amidos: são os produtos amiláceos extraídos de partes comestíveis de cereais, tubérculos, raízes ou rizomas. • Fécula: amidos obtidos de raízes, tubérculos ou rizomas, a denominação de venda pode ser "Fécula", seguida do nome comum das espécies vegetais utilizadas. Amidos • O amido está disponível em abundância na natureza; o único outro componente orgânico que ocorre naturalmente em quantidade maior é a celulose. • Estruturalmente, o amido é um polissacarídeo composto por cadeias de Amidos amilose e amilopectina. • Fontes de amidos • As fontes mais comuns de amido alimentício são: Amidos milho, mandioca, batata, trigo, e o arroz. Proporção Amilose/Amilopectina Amilose: hidrofóbica Amilopectina: hidrofílica • O homem utiliza o amido de muitas formas, além de sua finalidade inicial de fonte de energia biológica. • Praticamente todos os setores industriais utilizam o amido ou seus derivados. • Exemplos????????????????????????? Amidos • Na indústria em geral, mas principalmente na alimentícia, o amido é utilizado para alterar ou controlar diversas características, como: textura, aparência, umidade, consistência e estabilidade durante o armazenamento. Amidos • Gelatinização: Alterações durante os processos Dilatação dos grânulos de amido quando submetidos à água aquecida, com consequente aumento de volume. 66°C 30°C 90°C 50°C 70°C gel • Retrogradação: o amido gelatinizado em repouso tende a voltar a sua estrutura inicial, expelindo a água existente na molécula (sinérese). Ocorrendo a reversão do amido a sua insolubilidade em água fria. Alterações durante os processos Amido modificado RESOLUÇÃO DA DIRETORIA COLEGIADA - RDC Nº 778, DE 1° DE MARÇO DE 2023 • Esta Resolução não se aplica aos amidos modificados quimicamente, que deverão obedecer às especificações pelo Código de Produtos Químicos Alimentares (Food Chemicals Codex - FCC). • Amidos naturais e amidos modificados por via física ou enzimática serão mencionados na lista de ingredientes como amidos. • Nos últimos anos, tem se verificado o esforço de pesquisadores em encontrar amidos com propriedades necessárias para a indústria alimentícia, tais como • ausência de sinérese, transparência, estabilidade e solubilidade a frio Amidos modificados • Os amidos nativos são perfeitamente adaptados aos produtos feitos na hora, preparados sem muita preocupação com conservação. • Suportam mal as imposições tecnológicas de determinados processos industriais que incluem exposição a amplas faixas de temperaturas, pH e cisalhamento. Amidos modificados • Oque torna interessante a modificação do amido é a estabilização, a qual previne a sinérese, mantendo a textura. • Quando a fração linear (amilose) do amido cozido se reassocia através de pontes de hidrogênio, ocorre opacidade e sinérese. Amidos modificados • O amido submetido a modificações físicas, químicas ou enzimáticas apresenta características próprias para aplicações industriais específicas. • Amidos modificados podem substituir gomas carragena e xantana. • São importante substitutos de gordura pois melhoram as características de maciez e suculência e resistem ao cozimento prolongado. Amidos modificados • Modificação físicas: pré-gelatinização e o tratamento térmico. • No processo de pré-gelatinização uma solução de amido (normalmente a 35%) é depositada sobre um cilindro aquecido. • O amido cozido é assim seco, deixando uma taxa de umidade residual da ordem de 6% a 8%. • O amido é então moído, peneirado e acondicionado. Amidos modificados/Tratamento físico/ Pré-gelatinização • O amido pré-gelificado é usado no preparo de muitos alimentos instantâneos. • Exemplos: produtos de panificação e confeitaria, em sopas, cremes e sobremesas instantâneas. Amidos modificados/Tratamento físico: Pré-gelatinização • Após a secagem parte da água ainda permanece no amido separando as moléculas de amilose e amilopectina, permitindo a absorção de água mesmo sem o calor. Amidos modificados/Tratamento físico: Pré-gelatinização • O tratamento térmico pode produzir um amido que mantenha sua integridade granular e apresente maior viscosidade e estabilidade sem o uso de reagentes químicos. • Processos cuidadosamente controlados que podem envolver o aquecimento do amido além do ponto de gelatinização, porém sem água suficiente para a gelatinização. • Aquecimento da pasta de amido abaixo do seu ponto de gelatinização durante um longo período de tempo. Amidos modificados/Tratamento Físico: Térmico • A hidrólise ácida corresponde á modificação do amido, tratado em temperatura abaixo do seu ponto de gelatinização, com solução ácida. Ex: dextrina, maltodextrina (pós-treino), dextrose (pré-treino). Amidos modificados/Tratamento Químico: acidificação • Posteriormente, a suspensão é então neutralizada com hidróxido de sódio ou carbonato de sódio, lavada e seca. • Depois de decantado, lavado e seco, o amido modificado pouco difere em aparência do amido não tratado. Amidos modificados/Tratamento Químico:acidificação • Durante o tratamento ácido, a amilopectina é degradada preferencialmente e de forma mais rápida que a amilose, com a ação do ácido concentrada na região amorfa. • Em decorrência há um aumento relativo da amilose como fração linear. Amidos modificados/Tratamento Químico:acidificação A principal característica dos amidos ácido-modificados é a baixa viscosidade à quente e géis firmes durante o resfriamento (sem retrogradação). Amidos modificados/Tratamento Químico: acidificação • Os amidos podem ser oxidados por diversos agentes, como o hipoclorito de sódio e de cálcio, o permanganato de potássio, o peróxido de hidrogênio e o ácido peracético. • A produção desses amidos oxidados baseia-se em uma reação com aquecimento de suspensão aquosa de amido em uma solução oxidante. • Essa oxidação origina uma pasta branca, fluida e adesiva, que não forma gel rígido após o resfriamento, conservando, para tanto, sua fluidez e natureza adesiva. Amidos modificados/ Tratamento químico: Oxidação • Este tipo de amido pode ser usado em indústria de papel, na colagem superficial; indústria têxtil, na engomagem dos fios; e como componentes em adesivos. • Para aplicação em indústria alimentícia, seu desempenho é bom quando são desejados: baixa viscosidade, alto teor de sólidos e textura cremosa, como em recheios de pães. Amidos modificados/ Tratamento químico: Oxidação • Para evitar a sinérese compostos aniônicos (anidrido succínico, anidrido acético e óxido de propileno) são dispersos através do grânulo. • Quanto maior a adição de grupos succinil maior a establidade do amido. Amidos modificados/Tratamento químico: Succinilação • Os amidos succinilados oferecem uma gama de propriedades desejáveis, como alta viscosidade, melhor poder espessante, facilidade de formar filmes. • São utilizados na indústria alimentícia como aglutinantes e espessantes. Amidos modificados/Tratamento químico: Succinilação • O resultado desse processo é um amido estabilizado, o qual produzirá pastas que suportarão diversos ciclos de refrigeração (congelamento/descongelamento) antes que a sinérese ocorra. Amidos modificados/Tratamento químico: Succinilação • Esterificação: a manutenção das cadeias de amilose separadas após o cozimento, evitando a retrogradação, • Ocorre eliminação de algumas hidroxilas, mas também pela introdução nas cadeias de radicais carregados negativamente, que vão se repelir, mantendo as cadeias afastadas Amidos modificados/Tratamento químico: Acetilação • A acetilação é uma reação de esterificação (anidrido acético) que proporciona ao amido um retardona retrogradação. • A acetilação de amidos é um método importante de modificação, e tem sido aplicada em amidos onde se desejam melhores características espessantes. Amidos modificados/Tratamento químico: Acetilação • É um método muito usado para a modificação do amido em que a repulsão entre as cadeias de amido adjacentes causadas pela introdução de grupos fosfato carregados negativamente reduz as associações entre cadeias e facilita a hidratação do amido • A presença de fósforo nas moléculas é um importante fator na variação das propriedades funcionais dos amidos, incluindo a gelatinização e retrogradação Amidos modificados/Tratamento químico: Fosfatação • As suspensões de amidos após a gelatinização torna-se adequado substrato para a ação de enzimas • Essas enzimas rompem as ligações existentes nos biopolímeros, amiloses e amilopectinas, e libera em solução moléculas de glicose e pequenos biopolímeros denominados dextrinas • Estas enzimas são denominadas “enzimas amilolíticas” são em sua maioria produzidas por fungos ou bactérias. Amidos modificados: Hidrólise Enzimática Amido Modificado: Polvilho azedo • Amido ou fécula de mandioca fermentada é um produto típico de alguns países da América do Sul, produzido principalmente no Brasil, onde é conhecido como polvilho azedo e na Colômbia, onde é conhecido como “almidon agrio”. • É usado para a produção de pães macios sem glúten e biscoitos • Fécula fermentada, popularmente conhecida por polvilho azedo, é obtida pela fermentação natural da fécula doce de mandioca e secagem ao sol. Antes da desidratação o polvilho fica fermentando em torno de 30 dias a 40 dias. Amido modificado/Polvilho azedo • A Legislação, classifica o polvilho em doce e azedo, tendo por base apenas a acidez titulável que, para alimentos fermentados, deve ser no máximo 5,0 mL de NaOH /100g e pH em torno de 3,0. Umidade máxima 14%. • Não existem padrões de qualidade, apenas limites físico- químicos fixados pela legislação • RESOLUÇÃO DA DIRETORIA COLEGIADA - RDC Nº 623, DE 9 DE MARÇO DE 2022 (Publicada no DOU nº 51, de 16 de março de 2022) Dispõe sobre os limites de tolerância para matérias estranhas em alimentos Amido modificado/Polvilho azedo • O processo de fermentação produz ácidos que dão o sabor característico ao polvilho azedo enquanto o ataque enzimático e evidenciado por pequenas corrosões nos grânulos do amido fermentado. Amido modificado/ Polvilho azedo Microscopia eletrônica de varredura. As figuras A1 e A2 são de grânulos de amido. B1 a B4 polvilho azedo com ação dos ácidos e enzimas. • Figura 6 do livro • Pesquisadores formularam biscoitos com diferentes concentrações de fécula e polvilho azedo acidificado e, concluíram que a fécula não substitui o polvilho azedo quando se trata de expansão do produto. Amido modificado/ Polvilho azedo • Aspecto externo de biscoito confeccionados com fécula de mandioca (A) e polvilho azedo (B) em 3 regiões diferentes • A partir da década de 80, começou a ser observado que uma fração do amido escapava da digestão no intestino delgado e chegava ao cólon, onde servia de substrato para a flora bacteriana. Amido Resistente • O amido resistente tem sido definido, em termos fisiológicos, como “a soma do amido e dos produtos da sua degradação que não são digeridos e absorvidos no intestino delgado de indivíduos sadios”. • Desse modo, esta fração do amido apresenta comportamento similar ao da fibra alimentar Amido Resistente Etapas de fabricação do amido de milho/ trigo/arroz / batata e mandioca • O processo inicia-se pela moagem úmida, que separa o grão nos seus componentes básicos: germe, fibra, amido e proteína • O principal e mais importante estágio da moagem úmida é a maceração dos grãos em solução de dióxido de enxofre sob condições controladas. • Na indústria, os grãos são macerados com solução de 0,1 – 0,2 % de SO2 e na temperatura de 50 – 54 °C, por 48 horas. Etapas de fabricação do amido de milho/ trigo/arroz / batata e mandioca Ácido sulfuroso: controla a fermentação e contribui para extração dos grânulos de amidos • Cevadeira • O produto macerado é bombeado através de bombas centrífugas para a cevadeira (uma espécie de moinho), onde é moído até se obter uma massa homogênea. Etapas de fabricação do amido de milho/ trigo/arroz / batata e mandioca • Peneiras cônicas rotativas • A massa homogênea proveniente da cevadeira é bombeada para um conjunto de peneiras cônicas, onde é lavada com água (sob pressão), proporcionando a separação do amido e da proteína da massa resultante (bagaço). Etapas de fabricação do amido de milho/ trigo/arroz / batata e mandioca • Centrífuga • Os componentes da suspensão formada pela água, amido e proteína são separados por centrifugação. • Como o amido difere em densidade da proteína e da água, uma separação quase completa é obtida imediatamente. • O amido é lavado até que seja removida quase totalmente a proteína, chegando a um amido com alta qualidade, tipicamente 99,7% de pureza. Etapas de fabricação do amido de milho/ trigo/arroz / batata e mandioca • Desidratador de amido • O amido concentrado nas centrífugas é bombeado do tanque para um desidratador a vácuo, conhecido como filtro a vácuo. • No desidratador, o amido concentrado é despejado, filtrado e desidratado a uma umidade média de 42%, para, posteriormente, ser secado. Etapas de fabricação do amido de milho/ trigo/arroz / batata e mandioca • Secagem • O amido desidratado, proveniente do filtro a vácuo, segue por uma rosca sem fim a uma válvula rotativa que alimenta um secador pneumático de corrente continua tipo Flash Dryer. Etapas de fabricação do amido de milho/ trigo/arroz / batata e mandioca • Vídeo produção da fécula • https://www.youtube.com/watch?v=wCNPYjd Feu4 • https://www.youtube.com/watch?v=A8nDBm Awazo https://www.youtube.com/watch?v=wCNPYjdFeu4 https://www.youtube.com/watch?v=wCNPYjdFeu4 https://www.youtube.com/watch?v=A8nDBmAwazo https://www.youtube.com/watch?v=A8nDBmAwazo Tapioca: Legislação Instrução normativa 23/2005 • Tapioca: é o produto que, conforme processo de fabricação, se apresenta sob forma de grânulos irregulares, poliédricos ou esféricos; • Classificação • Grupos: de acordo com a tecnologia de fabricação utilizada, o Produto Amiláceo será classificado em 2 (dois) grupos: • Grupo I - Fécula; • Grupo II - Tapioca. Tapioca: Legislação Instrução normativa 23/2005 • Subgrupos da Tapioca - segundo a forma dos grânulos, a Tapioca será classificada em 2 (dois) subgrupos: • Tapioca granulada - Tapioca “Flakes granulated” (flocos granulados) tapioca: é o produto sob forma de grânulos, poliédricos irregulares, de diversos tamanhos; • Tapioca pérola ou sagú artificial - “Pearl” (pérola) tapioca: é o produto sob forma de grânulos esféricos irregulares, de diversos tamanhos. Tapioca: Legislação Instrução normativa 23/2005 Tapioca: Legislação Instrução normativa 23/2005 Slide 1: Instituto Federal Catarinense Campus Concórdia Disciplina: Tecnologia de Cereais e Amidos Slide 2: Legislação Slide 3: Amidos Slide 4: Amidos Slide 5: Amidos Slide 6: Proporção Amilose/Amilopectina Slide 7: Amidos Slide 8: Amidos Slide 9: Alterações durante os processos Slide 10 Slide 11: Alterações durante os processos Slide 12: Amido modificado Slide 13: RESOLUÇÃO DA DIRETORIA COLEGIADA - RDC Nº 778, DE 1° DE MARÇO DE 2023 Slide 14: Amidos modificados Slide 15: Amidos modificados Slide 16: Amidos modificados Slide 18: Amidos modificados Slide 19: Amidos modificados/Tratamento físico/ Pré-gelatinização Slide 20: Amidos modificados/Tratamento físico: Pré-gelatinização Slide 21: Amidos modificados/Tratamento físico: Pré-gelatinização Slide 22: Amidos modificados/Tratamento Físico: Térmico Slide 23: Amidos modificados/Tratamento Químico: acidificação Slide 24: Amidos modificados/Tratamento Químico:acidificaçãoSlide 25: Amidos modificados/Tratamento Químico:acidificação Slide 26: Amidos modificados/Tratamento Químico: acidificação Slide 27: Amidos modificados/ Tratamento químico: Oxidação Slide 28: Amidos modificados/ Tratamento químico: Oxidação Slide 29: Amidos modificados/Tratamento químico: Succinilação Slide 30: Amidos modificados/Tratamento químico: Succinilação Slide 31: Amidos modificados/Tratamento químico: Succinilação Slide 32: Amidos modificados/Tratamento químico: Acetilação Slide 33: Amidos modificados/Tratamento químico: Acetilação Slide 34: Amidos modificados/Tratamento químico: Fosfatação Slide 35: Amidos modificados: Hidrólise Enzimática Slide 37: Amido Modificado: Polvilho azedo Slide 38: Amido modificado/Polvilho azedo Slide 39: Amido modificado/Polvilho azedo Slide 40: Amido modificado/ Polvilho azedo Slide 41: Microscopia eletrônica de varredura. As figuras A1 e A2 são de grânulos de amido. B1 a B4 polvilho azedo com ação dos ácidos e enzimas. Slide 42: Amido modificado/ Polvilho azedo Slide 43 Slide 44: Amido Resistente Slide 45: Amido Resistente Slide 54: Etapas de fabricação do amido de milho/ trigo/arroz / batata e mandioca Slide 55: Etapas de fabricação do amido de milho/ trigo/arroz / batata e mandioca Slide 56: Etapas de fabricação do amido de milho/ trigo/arroz / batata e mandioca Slide 57: Etapas de fabricação do amido de milho/ trigo/arroz / batata e mandioca Slide 58: Etapas de fabricação do amido de milho/ trigo/arroz / batata e mandioca Slide 59: Etapas de fabricação do amido de milho/ trigo/arroz / batata e mandioca Slide 60: Etapas de fabricação do amido de milho/ trigo/arroz / batata e mandioca Slide 61 Slide 62: Tapioca: Legislação Instrução normativa 23/2005 Slide 63: Tapioca: Legislação Instrução normativa 23/2005 Slide 64: Tapioca: Legislação Instrução normativa 23/2005 Slide 65: Tapioca: Legislação Instrução normativa 23/2005 Slide 66 Slide 67