IAA e ISA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ – UFPI
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE – CCS
DEPARTAMENTO DE NUTRIÇÃO
DISCIPLINA: BROMATOLOGIA
ANA PAULA DA SILVA ANDRADE SANTOS
ÍNDICE DE ABSORÇÃO DE ÁGUA
ÍNDICE DE SOLUBILIDADE EM ÁGUA
TERESINA-PI, 24 DE MAIO DE 2016
ANA PAULA DA SILVA ANDRADE SANTOS
ÍNDICE DE ABSORÇÃO DE ÁGUA
ÍNDICE DE SOLUBILIDADE EM ÁGUA
PROFESSORA: DRA. KAROLINE DE MACÊDO GONÇALVES FROTA
TERESINA-PI, 24 DE MAIO DE 2016
INTRODUÇÃO
 O índice de solubilidade em água (ISA) está relacionado à quantidade de sólidos solúveis presentes em uma amostra seca e permite verificar o grau de intensidade do tratamento térmico, em função da gelatinização, dextrinização e consequente solubilização do amido entre outros componentes da matéria prima, tais como proteína, lipídios e fibras. Este índice é bastante utilizado para medir o grau de solubilização do amido extrusado em bebidas, sopas, alimentos infantis, entre outros. O ISA é um parâmetro importante na caracterização de farinhas extrudadas para fins de solubilização posterior, como é o caso de sopas por exemplo, pois, por meio deste, pode-se verificar o grau de cozimento do amido e avaliar as condições de solubilização em meio aquoso. A solubilidade tem efeito na funcionalidade da fibra e, principalmente, na estabilidade da viscosidade.
 Além da gelatinização do amido, que resulta na liberação da amilose e amilopectina de seus grânulos, poderá ocorrer também a dextrinização dos componentes do amido e outras reações que conduzem à formação de compostos de baixo peso molecular, que irão influir no ISA.
 O índice de absorção de água (IAA) é uma medida que reflete a capacidade do grânulo de amido em absorver água, mesmo em temperatura ambiente. Indica a quantidade de água absorvida pelos grânulos de amidos de uma determinada amostra submetida a um tratamento térmico, sendo que uma alta capacidade de absorção de água em farinhas é desejável para o preparo de sopas, mingaus e pudins instantâneos. A capacidade de absorção de água do material amiláceo cru é geralmente elevada a partir do momento em que se aplica calor, em meio úmido durante o processamento, por meio do processo de gelatinização.
 Dois tipos de polímeros da glicose, a amilose e a amilopectina constituem o amido. A amilose consiste de cadeias longas, não ramificadas de unidades D-glicose conectadas por ligações alfa1-4. Tais cadeias variam em massa molecular de uns poucos milhares até mais de um milhão. A amilopectina também tem uma alta massa molecular (até 100 milhões), porém ao contrário da amilose, éaltamente ramificada. As ligações glicosídicas encontradas entre as unidades de glicose nas cadeias da amilopectina são (alfa1-4), mas os pontos de ramificação são alfa 1-6.
 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. Pode também ser usado para ligar ou desintegrar; expandir ou adensar; clarear ou tornar opaco; reter umidade ou inibi-la; produzir textura curta ou fibrosa; textura lisa ou polposa; coberturas leves ou crocantes. Também serve tanto para estabilizar emulsões quanto para formar filmes resistentes ao óleo. O amido ainda pode ser usado como auxiliar em processos, na composição de embalagens e na lubrificação ou equilíbrio do teor de umidade 
 O aquecimento de suspensões de amido em excesso de água (maior que 60%) causa uma transição irreversível denominada gelatinização. Esta etapa é necessária para intumescer os grânulos de amido e torná-los suscetível, pois geralmente as alfas e beta amilases não agem com eficiência dos grânulos crus que são resistentes às enzimas. O inchamento dos grânulos em água fria e a concomitante solubilização da amilose e amilopectina induzem a gradual perda da integridade granular com a geração de uma pasta viscosa. 
 As principais propriedades funcionais do amido extrusado e disperso em água são a absorção e a solubilidade nesta. Como é conhecido, o amido nativo não absorve água a temperatura ambiente sendo sua viscosidade praticamente nula. Entretanto, o amido extrusado absorve água rapidamente formando uma pasta a temperatura ambiente, a qual é formada por macromoléculas solubilizadas e também inclui partículas intumescidas por água (gel).
 O presente trabalho teve como objetivo analisar o índice de solubilidade da água (ISA), que mede o poder de inchamento e entumecimento do amido, e o índice de absorção da água (IAA), que verifica a quantidade de soluções da amostra. 
METODOLOGIA 
 A prática de determinação do Índice de Absorção de Água e Índice de Solubilidade em Água do amido de milho, foi realizada no Laboratório de Bromatologia e Bioquímica dos Alimentos da Universidade Federal do Piauí. O desenvolvimento da prática foi dado pelos alunos, que foram divididos em dois grupos, com o auxílio da professora Karoline e da mestranda Izabel.
 Os materiais utilizados foram: Amido de milho, água destilada, balança analítica, tubos falcon, proveta, Becker, pinça em forma de tesoura, cápsulas de porcelana, estufa, centrífuga e dessecador.
 O alimento utilizado foi o amido de milho industrializado. Primeiramente, as cápsulas foram colocadas na estufa para serem taradas, durante 1 hora. Enquanto isso, na balança analítica foi colocado um Becker pequeno, na qual seu peso foi tarado. Logo colocou-se o tubo falcon, sendo apoiado pelo Becker, anotou-se seu peso e tarou-se a balança novamente. No tubo falcon de cada grupo pesou-se, aproximadamente, 2,5 g de amido de milho, a balança foi fechada para que o peso não variasse tanto e fosse possível uma medida mais exata. Em seguida, colocou-se 30 mL de água destilada a 30ºC , com o auxílio da proveta, em cada tubo contendo a amostra. Agitou-se os tubos falcon para uma melhor homogeneização. Posteriormente, os tubos com a amostra foram colocados na centrífuga à 3000 rotações por minuto por 30 minutos. As cápsulas foram retiradas da estufa, com o auxílio da pinça em forma de tesoura para que fosse evitado o contato com a umidade e oleosidade das mãos de quem estava manuseando, e colocadas no dessecador por um período de 30 minutos. Passado esse tempo as cápsulas de porcelana foram pesadas e anotou-se seu peso. Os tubos foram retirados da centrífuga e transferiu-se com cuidado o sobrenadante para as cápsulas que estavam no dessecador. Colocou-se novamente as cápsulas na estufa a 105ºC , já com o sobrenadante, durante 4 horas. O gel que ficou nos tubos foi pesado e seu peso registrado em anotação. Após as 4 horas, as cápsulas contendo o sobrenadante foram retiradas da estufa, foi verificado e anotado o peso de cada uma delas. 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Tabela 1 – Média e Desvio Padrão dos valores do IAA e do ISA do amido de milho
	
	Média
	Desvio padrão
	IAA*
	1,92
	0,0282
	 ISA**
	0,0088
	0,0051
Fonte: Laboratório de Bromatologia e Bioquímica dos Alimentos, UFPI.
 Legenda:
*IAA: Índice de Absorção da Água
**ISA: Índice de Solubilidade da Água
 
 Segundo Colonna et al. (1984) o índice de absorção de água (IAA) está relacionado à disponibilidade de grupos hidrofílicos (–OH) em se ligar às moléculas de água e à capacidade de formação de gel das moléculas de amido.
Os grãos de amido gelatinizado absorvem mais água que no estado natural e as proteínas, devido a mudanças conformacionais e estruturais, têm seu balanço hidrofílico/hidrofóbico alterado, podendo contribuir para o aumento ou diminuição do IAA.
 Os IAA e ISA podem ser usados para estimar a conveniência de se usarem ounão produtos amiláceos em suspensões ou soluções. 
O IAA está relacionado à viscosidade da pasta a frio, porque somente os grânulos de amido danificados absorvem água a temperatura ambiente e incham, resultando em incremento da viscosidade. Depois de os grânulos de amido alcançarem um máximo de absorção, o IAA decresce.
 De acordo com Grossmann (1986) o IAA e o ISA variam de acordo com o grau de gelatinização e dextrinização sofridos pelo amido durante o processo de extrusão. O IAA aumenta com o aumento da gelatinização, já que ao gelatinizar aumenta o número de hidroxilas livres para formar ligações de hidrogênio com a água. Enquanto que o aumento do ISA acontece quando há maior dextrinização, ou seja, quanto maior a degradação das moléculas de amido em moléculas menores (dextrinas), que são mais solúveis em água.
 Chang et al., 2001 utilizaram a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) para estudar os efeitos dos parâmetros da extrusão termoplástica (umidade inicial da matéria-prima e temperatura de processo) e adição de concentrado proteico de soja no desenvolvimento de snacks extrusados à base de amido de mandioca, e concluíram que o maior IAA foi obtido quando utilizados maiores níveis de umidade e de concentrado proteico, e que a diminuição do teor de concentrado proteico levou á um menor ISA. 
 Mesa et al., 2009 estudando o efeito da rotação da rosca e porcentagem de concentrado proteico de soja na produção de snacks fortificados de amido de milho, observaram o efeito dos dois fatores sobre os IAA e ISA dos produtos, com baixo valor de IAA nas condições de alta rotação da rosca e maiores porcentagens de concentrado proteico de soja. Já o ISA foi maior nas condições de elevada rotação (330 rpm) e alto conteúdo de concentrado de soja (20%).
 
 
CONCLUSÃO
 A prática realizada foi de fundamental importância, pois possibilitou um melhor entendimento sobre o Índice de absorção de água, visto que este é desejável em grande escala para o preparo de sopas e mingaus, por exemplo. E ainda, através da literatura disponível foi possível compreender a relevância do Índice de solubilidade em água de alimentos como o amido de milho.
 
APÊNDICE
Tabela 2 – Medidas em gramas do material utilizado
	
	Cápsula
	Tubo Falcon
	Amostra
	Falcon + gel
	Gel
	Cápsula + sól. seco
	Sól. seco
	G1
	62,9342
	9,8281
	2,5174
	14,7103
	4,8832
	62,9475
	0,0133
	G2
	44,2015
	10,3614
	2,5546
	15,3073
	4,9459
	44,2336
	0,0321
Fonte: Laboratório de Bromatologia e Bioquímica dos Alimentos, UFPI.
Cálculo para determinação do IAA e do ISA de cada grupo
 IAA G1 = 4,8822 / 2,5174 IAA G2 = 4,9459 / 2,5546
 IAA G1 = 1,90 IAA G2 = 1,94
 
 ISA G1 = 0,0133 / 2,5174 ISA G2 = 0,0321 / 2,5546
 ISA G1 = 0,0052 ISA G2 = 0,0125
Cálculo da média do IAA e do ISA
= 
 Média IAA Média do ISA
 = = 
 = 1,92 = 0,0088
Cálculo do Desvio Padrão dos índices
Desvio padrão do IAA Desvio padrão do ISA
 
 
Imagens da determinação do IAA e do ISA do amido de milho
Imagem 1: Amido de milho usado na prática
Imagem 2: Pesagem do tubo falcon
Imagem 3: Pesagem do amido de milho
Imagem 4: Adição da água destilada a 30 ºC
Imagem 5: Tubos falcon na centrífuga
Imagem 6: Cápsulas de porcelana, após serem retiradas da estufa, no dessecador
Imagem 7: Tubos com o sobrenadante e o gel
Imagem 8: Transferência do sobrenadante para as cápsulas
Imagem 9: Cápsulas com o sobrenadante na estufa
Fonte: Arquivo Pessoal
 
REFERÊNCIAS
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