REVIEW ESTUDO DA REOLOGIA DE POLISSACARIDEOS UTILI

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Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, Especial, v.7, n.2, p.181-204, 2005 
ISSN 1517-8595 
 
181
REVIEW 
 
ESTUDO DA REOLOGIA DE POLISSACARÍDEOS UTILIZADOS 
NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS 
 
Juliana Tófano de Campos Leite Toneli1, Fernanda Elisabeth Xidieh Murr2, Kil Jin Park3 
 
RESUMO 
 
O estilo de vida atual da população está provocando uma crescente demanda por alimentos que 
sejam, simultaneamente, práticos, saborosos e saudáveis. Os consumidores desejam consumir 
alimentos que tragam benefícios à sua saúde, porém, não querem abrir mão das qualidades 
sensoriais encontradas em alimentos ricos em gorduras. Esses fatores estão causando um grande 
aumento no consumo de polissacarídeos, pois são ingredientes capazes de aumentar a 
viscosidade das soluções ou induzir à formação de sistemas com características similares às 
apresentadas pelos géis, controlando a estrutura e a textura de alimentos. Em busca de aprimorar 
a qualidade dos produtos alimentícios e reduzir os custos de produção, inúmeras pesquisas têm 
sido realizadas sobre os polissacarídeos que podem ser utilizados na produção de alimentos, 
relacionando suas propriedades físicas e químicas com o seu comportamento, quando utilizado 
em formulações sob diferentes condições. Dentre as propriedades dos polissacarídeos, o 
comportamento reológico é de fundamental importância no projeto, na avaliação e na 
modelagem de processos. Além disso, as propriedades reológicas também são indicadores da 
qualidade do produto. Esse trabalho tem por objetivo ressaltar a importância do conhecimento 
das propriedades reológicas dos polissacarídeos, face à grande variedade de produtos passíveis 
de aplicação na indústria de alimentos e à riqueza das pesquisas desenvolvidas na área. 
 
Palavras-chave: viscosidade, curvas de escoamento, gomas, amido, inulina. 
 
STUDY OF THE RHEOLOGY OF POLYSACCHARIDES USED IN THE FOOD INDUSTRY 
 
ABSTRACT 
 
The population current life style is causing an increasing demand for food that is, 
simultaneously, practical, flavorful and healthful. The consumers desire to eat foods that benefit 
their health; however, they don’t want to lose the sensorial attributes found in foods that are rich 
in fat. These factors are causing a great increase in the consumption of polysaccharides; 
therefore, they are ingredients capable to increase the viscosity of the solutions or to induce the 
formation of systems with similar characteristics to the characteristics presented by gel, 
controlling the structure and the texture of foodstuffs. Innumerable researches about the 
polysaccharides that can be used in the food production, relating its physical and chemical 
properties with its behavior, when they are used in formulations under different conditions, has 
been carried out to improve the quality of food products and to reduce the production costs. 
Amongst the properties of the polysaccharides, the rheological behavior has fundamental 
importance in the project, evaluation and modeling of processes. Moreover, the rheological 
properties are also indicators of the quality of the product. This work has the objective of stand 
out the importance of the knowledge of the polysaccharides rheological properties, because of 
the great variety of products that can be applied in the food industry and the richness of the 
researches developed in the area. 
 
Keywords: viscosity, flow curves, gums, starch, inulin. 
_____________________ 
Protocolo 31 de 28/07/2004 
1 Departamento de Engenharia de Alimentos. Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, P.O. Box 6121, 
 13083-970, Campinas, SP, Brasil. E-mail: juliana@agr.unicamp.br 
1 Departamento de Engenharia de Alimentos. Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, P.O. Box 6121, 
 13083-970, Campinas, SP, Brasil. E-mail: fexmurr@fea.unicamp.br 
1 Faculdade de Engenharia Agrícola, Universidade Estadual de Campinas, P.O. Box 6011, 13084-971, Campinas, SP, Brasil. E-mail: 
 kil@agr.unicamp.br
Estudo da reologia de polissacarídeos utilizados na indústria de alimentos Toneli et al. 
 
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, Especial, v.7, n.2, p.181-204, 2005 
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INTRODUÇÃO À REOLOGIA 
 
 Eugene C. Bingham foi o primeiro a 
utilizar a palavra reologia ao definir que “tudo 
escoa” (Steffe, 1996). Hoje, a Reologia pode ser 
vista como a ciência da deformação e do 
escoamento da matéria, ou seja, é o estudo da 
maneira, segundo a qual os materiais 
respondem à aplicação de uma determinada 
tensão ou deformação. 
 Todos os materiais possuem propriedades 
reológicas, de modo que a reologia é uma 
ciência que pode ser aplicada em diversas áreas 
de estudo. O estudo das propriedades reológicas 
dos alimentos, segundo Rao (1977, 1986), é 
essencial para várias aplicações que incluem 
desde os projetos e avaliação de processos até o 
controle de qualidade, a correlação com a 
avaliação sensorial e a compreensão da 
estrutura de materiais. 
 Steffe (1996) sugere que a reologia é a 
ciência dos materiais em alimentos. De acordo 
com o autor, podem-se destacar diversas áreas 
na indústria de alimentos nas quais o 
conhecimento dos dados reológicos é essencial: 
a) Cálculos em engenharia de processos, 
envolvendo grande variedade de 
equipamentos, tais como bombas, 
tubulações, extrusores, misturadores, 
trocadores de calor, dentre outros; 
b) Determinação da funcionalidade de 
ingredientes no desenvolvimento de 
produtos; 
c) Controle intermediário ou final da 
qualidade de produtos; 
d) Testes de tempo de prateleira; 
e) Avaliação da textura de alimentos e 
correlação com testes sensoriais; 
f) Análise de equações reológicas de estado 
ou de equações constitutivas. 
A Reologia Clássica começa com a 
consideração de dois materiais ideais: o sólido 
elástico e o líquido viscoso. O sólido elástico é 
um material com forma definida que, quando 
deformado por uma força externa dentro de 
certos limites, irá retornar à sua forma e 
dimensões originais, após a remoção dessa 
força. O líquido viscoso não tem forma definida 
e irá escoar, irreversivelmente, com a aplicação 
de uma força externa (Stanley, et al., 1996). 
Na reologia de sólidos, a propriedade 
de maior interesse é a elasticidade ao passo que, 
em líquidos, a viscosidade é a propriedade mais 
importante. A viscosidade de um material pode 
ser definida como a propriedade física dos 
fluidos que caracterizam a sua resistência ao 
escoamento (park & leite, 2001). 
Reologia dos sólidos 
Quando uma força é aplicada a um 
material sólido e a curva resultante de tensão 
versus deformação é uma linha reta, passando 
pela origem, diz-se que o sólido é ideal ou 
hookeano. Materiais hookeanos não escoam e 
são linearmente elásticos. A tensão permanece 
constante até que a deformação seja removida e, 
uma vez que isso ocorra, o material retorna à 
sua forma original. A Lei de Hooke pode ser 
utilizada para descrever o comportamento de 
muitos sólidos, quando submetidos a pequenas 
deformações, tipicamente,inferiores a 1%. 
Grandes deformações, normalmente, produzem 
a ruptura do material ou um comportamento 
não-linear. 
O comportamento de um sólido 
hookeano pode ser investigado, através de 
ensaios de compressão uniaxial de uma amostra 
cilíndrica. Se o material é comprimido de uma 
forma tal que ele experimente uma mudança no 
comprimento inicial (ho) e no diâmetro (do), a 
tensão (σ) e a deformação (εc) normais podem 
ser calculadas segundo a Equação (1) (Steefe, 
1996). 
4
2
od
F
A
F
πσ == ; 
 (1) 
o
C h
hδε = 
onde: 
F = força de compressão uniaxial [N]; A = área 
de contato inicial [m2]; 
δh = variação na altura da amostra [m] 
 
Essas informações podem ser utilizadas 
para a determinação do módulo de Young (E), 
de acordo com a Equação (2), ou, 
analogamente, do módulo cisalhante (G), 
quando a tensão aplicada for de cisalhamento. 
 
c
E ε
σ= (2) 
 De acordo com Steefe (1996), quando 
grandes deformações são aplicadas, a 
deformação de Hencky (εH) deve ser utilizada 
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para calcular a deformação e o termo referente à 
área, necessário para o cálculo da tensão, 
deverá ser ajustado para as variações no raio, 
provocadas pela compressão, como mostra a 
Equação (3). 
 
 ( )20 RR
F
δπσ += (3) 
Onde R0 é o raio inicial do material, δR é a 
variação na medida do raio, provocada pela 
aplicação da tensão. 
Reologia dos fluidos 
O estudo da deformação em fluidos 
pode ser realizado submentendo-os a uma 
deformação contínua, a uma taxa constante. 
Essa condição pode ser idealizada com a 
utilização de duas placas paralelas com o fluido 
colocado no espaço entre elas (gap), como 
mostra a Figura 1. O prato inferior é fixo (u = 
0) e o superior se move a uma velocidade 
constante (u), gerando um perfil de velocidades 
ao longo do fluido que, por sua vez, é igual à 
taxa de deformação (γ& ). 
Área
Força u
u=0
x1
x2
Área
Força u
u=0
x1
x2
Fonte: Adaptado de Steefe (1996) 
Figura 1 – Perfil de velocidade entre placas 
paralelas 
 
O escoamento de cisalhamento simples, 
também, pode ser chamado de escoamento 
viscométrico. Ele inclui o escoamento axial em 
uma tubulação, o escoamento rotacional entre 
cilindros concêntricos, o escoamento rotacional 
entre cone e placa e o escoamanto rotacional 
entre placas paralelas. 
De uma maneira geral, é possível 
classificar o comportamento reológico dos 
materiais, através de dois extremos idealizados: 
sólidos perfeitos (hookeanos) e fluidos perfeitos 
(newtonianos). Enquanto os sólidos ideais se 
deformam, elasticamente, e a energia de 
deformação é, completamente, recuperada, 
quando cessa o estado de tensão, fluidos ideais 
escoam, ou seja, se deformam de forma 
irreversível e a energia de deformação é 
dissipada na forma de calor. Dessa maneira, em 
fluidos, a energia de deformação não é 
recuperada, após o alívio da tensão (Pasquel, 
1999). 
Quando sólidos ideais são deformados, 
a tensão gerada pela resistência à deformação é, 
diretamente, proporcional à magnitude da 
deformação, mas é independente da taxa em 
que ela é aplicada. No outro extremo, a 
resistência de um fluido newtoniano para o 
movimento imposto é diretamente proporcional 
à taxa de movimento, mas é independente da 
magnitude da deformação (isto é, o fluxo 
continua indefinidamente enquanto a tensão é 
mantida) (Pasquel, 1999). 
Quando fluidos newtonianos são 
deformados, a tensão de cisalhamento gerada é, 
diretamente, proporcional à taxa de 
deformação. A resistência que o fluido oferece 
ao escoamento é caracterizada como a sua 
viscosidade newtoniana (μ), como mostra a 
Equação (4). Os fluidos newtonianos, por 
definição, possuem uma relação, estritamente, 
linear entre tensão de cisalhamento e taxa de 
deformação, com a linha passando pela origem 
(Steefe, 1996). 
 γμσ &= (4) 
onde: σ = Tensão de cisalhamento (Pa); μ = 
Viscosidade Newtoniana (Pa.s) e γ& = Taxa de 
deformação (s-1). 
Não existem, naturalmente, fluidos 
perfeitos, ou ideais (sem viscosidade), mas 
somente fluidos cujo comportamento se 
aproxima do newtoniano, como é o caso de 
líquidos puros, soluções verdadeiras diluídas e 
poucos sistemas coloidais. Todos os fluidos 
cujo comportamento não pode ser descrito pela 
Equação (5) podem ser chamados de não-
newtonianos. O coeficiente de viscosidade (μ) 
para esses fluidos não newtonianaosé chamado 
de viscosidade aparente (η). 
 Define-se a viscosidade aparente (η) 
como a viscosidade dependente da taxa de 
deformação γ& (s-1), de acordo com a Equação 
(4), onde σ(Pa) é a tensão de cisalhamento. 
 ( )γγησ &&= (5) 
 A Figura 2 apresenta uma classificação 
geral do comportamento reológico de fluidos:
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Newtonianos
Pseudoplástico
Dilatante
Plásticos de Bingham
Herschel-Bulkley
Outros
Independentes do tempo
Tixotrópico Reopéctico
Dependentes do tempo
Inelásticos Viscoelásticos
não-newtonianos
Fluidos
 
Figura 2 – Classificação do comportamento reológico de fluidos 
 
Fluidos não-newtonianos viscoelásticos 
podem ser descritos como aqueles que 
apresentam, simultaneamente, propriedades de 
fluidos (viscosas) e de sólidos (elásticas), sendo 
que as propriedades viscosas podem ser não-
newtonianas e dependentes do tempo. As 
propriedades elásticas, por sua vez, 
manifestam-se, através da presença de tensões 
perpendiculares à direção de cisalhamento com 
magnitude diferente daquelas apresentadas 
pelas tensões paralelas à direção de 
cisalhamento (Torrest, 1982). Segundo Steffe 
(1996), manifestações dessa natureza podem ser 
muito fortes e criar problemas, durante o 
processamento de alimentos. Porém, em muitos 
alimentos fluidos, o comportamento elástico é 
pequeno ou pode ser desprezado, fazendo com 
que a função viscosidade se torne a principal 
área de interesse. 
Fluidos não-newtonianos inelásticos são 
todos aqueles que, de alguma maneira, não se 
comportam de acordo com a relação descrita 
pela Equação (4), quando são submetidos a uma 
deformação. Eles podem ainda ser classificados 
como dependentes ou independentes do tempo. 
Fluidos com comportamento reológico 
independente do tempo, sob condições de 
temperatura e composição constantes, 
apresentam viscosidade aparente dependente 
somente da taxa de deformação ou da tensão de 
cisalhamento. Para o caso de fluidos com 
comportamento dependente do tempo, a 
viscosidade aparente, também, depende da 
duração dessa taxa de deformação (Rao, 1977 e 
Rao, 1986). 
 
Fluidos não-newtonianos com comporta-
mento reológico independente do tempo 
 
Uma das possíveis características de 
fluidos não-newtonianos é a existência de uma 
tensão residual (σo) que, segundo Steffe (1996) 
é uma tensão finita necessária para que o fluido 
comece a escoar. Quando submetido a tensões 
inferiores a σo, o material comporta-se como 
um sólido, ou seja, armazena energia sob 
pequenas deformações e não se nivela sob a 
ação da gravidade, de maneira a formar uma 
superfície lisa. De acordo com Steffe (1996), a 
tensão residual é um conceito prático e muito 
importante na determinação das condições de 
processo e na análise de qualidade de produtos 
como manteiga e iogurte, porém, trata-se de um 
conceito idealizado. 
Vários estudos têm sido desenvolvidos 
acerca do conceito de tensão residual, sendo 
que alguns questionama sua existência, ao 
passo que outros desenvolvem métodos 
precisos para determiná-la, corretamente. 
Barnes & Walters (1985) desafiaram a 
existência da tensão residual ao afirmarem que 
tudo escoa, dado tempo suficiente ou, 
utilizando-se equipamentos com alta 
sensibilidade. Segundo Barnes (1999), com o 
passar do tempo e com o aumento da 
sensibilidade dos equipamentos, tornou-se claro 
que, não obstante haver uma pequena faixa de 
tensão, através da qual as propriedades 
mecânicas dos materiais sofrem alterações 
dramáticas (uma tensão residual aparente), 
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esses materiais sempre apresentaram uma 
deformação lenta, porém contínua, quando 
tensionados sob valores inferiores a σo, 
mostrando uma resposta elástica linear à tensão 
aplicada. 
Existem dois tipos de tensão residual: 
estática e dinâmica. A tensão residual estática é 
aquela medida em uma amostra que ainda não 
sofreu qualquer tipo de deformação, ou seja, 
que se encontra, completamente, não-
perturbada e estruturada. A tensão residual 
dinâmica é medida em uma amostra 
completamente desestruturada e, geralmente, é 
determinada por extrapolação de uma curva de 
escoamento de equilíbrio. Em geral, a tensão 
residual estática é, significativamente, maior do 
que a dinâmica, a menos que o material 
recupere a sua estrutura dentro de um curto 
período de tempo, o que é incomum em 
alimentos (Steffe, 1996). 
Fluidos não-newtonianos podem ainda 
ser classificados de acordo com a maneira com 
que a viscosidade aparente varia com a taxa de 
deformação, ou seja, se ela aumenta ou diminui 
com o aumento da taxa de deformação. 
A Figura 3 ilustra os diferentes tipos de 
comportamento reológico para fluidos não-
newtonianos independentes do tempo. 
 
Figura 3 – Reogramas típicos de vários tipos de fluidos com comportamento reológico independente 
do tempo 
 
Plásticos de Bingham: caracterizam-se por 
apresentarem uma tensão inicial ou residual, a 
partir da qual o fluido apresenta uma relação 
linear entre tensão de cisalhamento e taxa de 
deformação. 
 
Fluidos pseudoplásticos: caracterizam-se pela 
diminuição na viscosidade aparente com o 
aumento da taxa de deformação. Geralmente, 
começam a escoar sob a ação de tensões de 
cisalhamento infinitesimais, não havendo a 
presença de uma tensão residual. No entanto, 
alguns fluidos podem apresentar uma tensão 
inicial, a partir da qual o comportamento 
reológico passa a ser semelhante ao dos 
pseudoplásticos. 
 
Fluidos Dilatantes: caracterizam-se por 
apresentar um aumento na viscosidade aparente 
com o aumento da taxa de deformação. 
Analogamente ao mencionado para os 
pseudoplásticos, em alguns casos é possível 
observar a presença de uma tensão residual, a 
partir da qual o fluido começa a escoar, 
apresentando comportamento análogo ao dos 
fluidos dilatantes. 
 
 Os pseudoplásticos representam a maior 
parte dos fluidos que apresenta comportamento 
não-newtoniano. De acordo com VIDAL-
BEZERRA (2000), esse comportamento pode 
ser explicado pela modificação da estrutura de 
cadeias longas de moléculas com o aumento do 
gradiente de velocidade. Essas cadeias tendem a 
se alinha, paralelamente, às linhas de corrente, 
diminuindo a resistência ao escoamento. Os 
produtos que se comportam como fluidos 
pseudoplásticos tendem a apresentar um 
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comportamento newtoniano, quando 
submetidos a grandes gradientes de velocidade, 
provocado pelo total alinhamento molecular. 
Por outro lado, sob baixas taxas de deformação, 
a distribuição, completamente, casual das 
partículas, também, induz a esse tipo de 
comportamento. 
 Os fluidos pseudoplásticos, durante o 
escoamento, podem apresentar três regiões 
distintas: região de baixas taxas de deformação, 
região de taxas de deformação médias e região 
de altas taxas de deformação, como mostra a 
Figura 4. Na região newtoniana de baixas taxas 
de deformação, a viscosidade aparente (ηo), 
chamada de viscosidade limitante à taxa de 
deformação zero, não varia com a taxa de 
deformação aplicada. Na região de taxas de 
deformação médias, a viscosidade aparente (η) 
diminui com o aumento da taxa de deformação 
(comportamento pseudoplástico) e, na região de 
altas taxas de deformação, a viscosidade 
aparente (η∞) volta a ficar constante e é 
chamada de viscosidade limitante a taxas de 
deformação infinitas. Segundo Steffe (1996), a 
região de taxas de deformação médias é a mais 
importante para a consideração de dada 
performance de equipamentos para 
processamento de alimentos, sendo que a região 
newtoniana de baixas taxas de deformação pode 
ser importante em problemas que envolvam 
baixas deformações, como é o caso de 
sedimentação de partículas em fluidos. 
 
 
Figura 4 – Reograma idealizado para um fluido 
pseudoplástico (Adaptado de Steffe, 1996) 
 
Fluidos não-newtonianos com comportamen-
to reológico dependente do tempo 
 
 A dependência do tempo em fluidos não-
newtonianos é observada com certa freqüência. 
Como se poderia esperar, o tempo, variável 
adicional, condiciona a análise. Um indício do 
comportamento reológico dependente do tempo 
de um fluido é a observação da chamada curva 
de histerese. 
 Para que seja possível verificar se o 
fluido apresenta ou não viscosidade aparente 
dependente do tempo, deve ser realizado um 
estudo reológico onde a substância em análise 
deve ser submetida a um aumento na variação 
de tensão (ida) e, quando essa atingir um valor 
máximo, ser reduzida até retornar ao valor 
inicial (volta). Se a substância não apresenta 
comportamento reológico dependente do 
tempo, as curvas de tensão versus taxa de 
deformação obtidas (ida e volta) devem ser 
coincidentes. Entretanto, se a viscosidade 
aparente muda com o tempo, as curvas de ida e 
volta não seguem o mesmo caminho, formando 
uma histerese. 
 As curvas típicas de tensão versus taxa de 
deformação dos fluidos que apresentam 
comportamento reológico dependente do tempo 
podem ser observadas na Figura 5. 
 
Figura 5 – Reogramas típicos de vários tipos 
de fluidos com comportamento reológico 
dependente do tempo 
 
Fluidos Tixotrópicos: caracterizam-se por 
apresentar um decréscimo na viscosidade 
aparente com o tempo de aplicação da tensão. 
No entanto, após o repouso, tendem a retornar à 
condição inicial de viscosidade. O 
comportamento tixotrópico é encontrado em 
produtos como tinta, catchup, pastas de frutas, 
etc. 
 
Fluidos Reopéticos: caracterizam-se por 
apresentar um acréscimo na viscosidade 
aparente com o aumento da taxa de deformação. 
Assim como os fluidos tixotrópicos, após o 
repouso, o fluido tende a retornar ao seu 
comportamento reológico inicial. 
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 Podem-se citar como exemplos de fluidos 
reopécticos as suspensões de amido e de 
bentonita, além de alguns tipos de sóis. No 
entanto, esse tipo de comportamento não é 
muito comum em alimentos. 
Modelos reológicos 
 A descrição do comportamento reológico 
dos materiais é feita através de modelos que 
relacionam como a tensão de cisalhamento 
varia com a taxa de deformação. 
 Dentre os modelos matemáticos 
existentes, alguns dos mais aplicados para 
sistemas de alimentos são: Ostwald-De-Waelle 
(Lei da Potência), Plástico de Bingham, 
Herschel-Bulkleye Casson. 
 
Modelo de Ostwald-de Waele (Lei da 
Potência): 
 
 A Equação (6) representa a chamada Lei 
da Potência, onde K é o coeficiente de 
consistência e n é o índice de comportamento. 
Para n = 1, essa equação se reduz à lei da 
viscosidade de Newton com K = μ. Assim, o 
desvio de “n” da unidade indica o grau de 
desvio do comportamento newtoniano, sendo 
que, se n < 1 o comportamento é pseudoplástico 
e, se n > 1, dilatante. 
 
nKγσ &= (6) 
Modelo de Herschel-Bulkley 
: 
 Esse modelo é uma forma modificada do 
modelo proposto por Ostwald-De-Waelle, 
conforme ilustra a Equação (7). Como é 
possível observar, esse modelo difere da Lei da 
Potência apenas pela existência da uma tensão 
residual (σo), ou seja, uma vez que a tensão 
aplicada ao fluido ultrapasse o valor da tensão 
residual, o material passa a se comportar de 
acordo com o modelo da Lei da Potência. 
nK γσσ &=− 0 (7) 
Modelo de Bingham 
 
 A Equação (8) representa o 
comportamento apresentado pelos fluidos 
classificados como Plásticos de Bingham, onde 
μpl é a viscosidade plástica. Assim como os 
materiais que seguem o Modelo de Herschel-
Bulkley, os Plásticos de Bingham caracterizam-
se por apresentarem uma tensão residual, 
abaixo da qual se comportam como sólidos. 
Para tensões superiores à tensão residual, no 
entanto, os fluidos apresentam um 
comportamento newtoniano. Isso equivale a 
apresentarem um comportamento de Herschel-
Bulkley com K = μpl. 
00 σσσγμσ 〉±−= sepl &
00 σσγ ≤= se& (8) 
Modelo de Casson: 
 
 Casson (1959) elaborou esse modelo para 
uma suspensão de partículas interagindo num 
meio newtoniano, obtendo expressão 
matemática correspondente à Equação (9). 
2/1
0
2/1 γσσ &K+= (9) 
 Esse modelo tem sido adotado como 
método oficial para interpretar o 
comportamento do chocolate pelo 
“International Office of Cocoa and Chocolate” 
(Rao & Rizvi, 1986). 
 Há diversos fatores que influenciam no 
momento da escolha do modelo reológico que 
será utilizado para descrever o comportamento 
de escoamento de um fluido em particular. 
Muitos modelos, além dos já descritos, são 
utilizados para representar o comportamento de 
fluidos não-newtonianos, sendo que alguns 
deles podem ser visualizados no Quadro 1.
 
 
 
 
 
 
 
 
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Quadro 1 – Modelos reológicos para descrever o comportamento de fluidos não-newtonianos 
independentes do tempo (Adaptado de Steefe, 1996) 
Modelo Equação Equação Número 
Casson 
Modificado 
1
1
5,0
0
5,0 nK γσσ &+= (10) 
Ellis 1)(21
n
KK σσγ +=& (11) 
Herschel-Bulkley 
generalizado 
211
10
nnn K γσσ &+= (12) 
Vocadlo 11 )( 1
1
0
nn K γσσ &+= (13) 
Série de 
potências ...)()(
5
3
3
21 +++= σσσγ KKK& (14) 
Carreau ( ) ( )[ ] 2)1(210 1 −∞∞ +−+= nK γηηηη & (15) 
Cross 
( )( )nK γηηηη &101+
−+= ∞∞ (16) 
Van Wazer 
( )
( ) ( ) ∞∞ +++ −= ηγγ ηηη 121 01 nKK && (17) 
Powell-Eyring ( )γγσ && 31
2
1
1 Ksinh
K
K −⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛+= (18) 
Reiner-
Philippoff 
( ) γσ
ηηησ &
⎟⎟
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎜⎜
⎝
⎛
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛+
−+= ∞∞
1
2
0
1 K
 (19) 
K1, K2, K3 e n1, n2 são constantes arbitrárias e expoentes, respectivamente, determinados a partir dos dados 
experimentais 
 
 Os modelos matemáticos podem, 
também, relacionar as propriedades reológicas 
de um fluido com grandezas práticas como 
concentração, temperatura, índice de 
maturação, etc. Esse conhecimento é 
indispensável no controle de qualidade, no 
controle intermediário em linhas de produção, 
no projeto e dimensionamento dos processos. 
Nesses casos, as equações que relacionam a 
viscosidade do material a essas grandezas 
podem assumir muitas formas e não há um 
único modelo que seja aplicável a todas as 
situações. Para fluidos não-newtonianos, 
os modelos existentes são todos empíricos e 
representam o ajuste mais conveniente do 
reograma correspondente ao produto analisado 
(Branco, 1995; Steffe, 1996). 
 A influência da temperatura sobre a 
viscosidade de fluidos newtonianos pode ser 
expressa, segundo a equação de Arrhenius, 
envolvendo a temperatura absoluta (T), a 
constante universal dos gases (R) e a energia de 
ativação para a viscosidade (Ea), como mostra a 
Equação (20). 
 
 ( ) ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛==
RT
EATf aexpμ (20) 
 Os valores de Ea e da constante A são 
determinados a partir dos dados experimentais. 
Valores elevados de energia de ativação 
indicam uma mudança mais rápida da 
viscosidade com a temperatura. 
 Os efeitos da temperatura e da 
concentração sobre a viscosidade aparente, sob 
uma taxa de deformação constante, podem ser 
combinados, através de uma relação simples, 
como mostra a Equação (21) (Vitali & Rao, 
1984; Castaldo et al., 1990 citados por Steffe, 
1996). 
( ) BaCT CRT
EKCTf ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛== exp, ,η ( 21) 
 As três constantes (KT,C, Ea, B) devem ser 
determinadas a partir de dados experimentais. 
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Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, Especial, v.7, n.2, p.181-204, 2005 
189
 Steffe (1996) apresenta uma série de 
outros modelos que podem predizer o 
comportamento da viscosidade de um fluido 
com a temperatura, com a concentração ou com 
a umidade. 
 
POLISSACARÍDEOS UTILIZADOS NA 
INDÚSTRIA DE ALIMENTOS 
 
 Polissacarídeos são biopolímeros muito 
versáteis que podem ser encontrados na 
natureza sob as mais diversas formas, 
exercendo diferentes funções. Muitas vezes, 
podem ser extraídos das raízes, dos tubérculos, 
dos caules e das sementes de produtos vegetais, 
nos quais atuam como reserva de energia – 
como é o caso do amido, da inulina e dos 
galactomananos. Outras vezes, podem ser 
encontrados, na estrutura celular de tecidos 
vegetais, onde contribuem para a integridade 
estrutural e para a força mecânica, formando 
redes hidratadas tridimensionais – como é o 
caso das pectinas, em plantas terrestres, e das 
carragenanas, agar e alginato, em plantas 
marinhas (Lapasin & Pricl, 1999). 
 Segundo Lapasin & Pricl (1999), os 
polímeros de carboidratos possuem grande 
aplicabilidade na indústria de alimentos. 
Algumas vezes, estão presentes por razões 
tecnológicas, como auxiliares no processo, para 
estabilizar emulsões e suspensões ou para 
fornecer a estrutura física necessária para o 
empacotamento e distribuição. No entanto, seu 
uso mais freqüente está associado à sua 
capacidade de espessar e gelificar soluções, 
sendo aplicados para melhorar e padronizar a 
qualidade dos alimentos processados. De 
acordo com Stephen & Churms (1995), os 
polissacarídeos estão sendo empregados em 
quantidades crescentes na tecnologia de 
alimentos como espessantes, estabilizantes, 
emulsificantes e agentes gelificantes, dentre 
outras funções. 
 O uso de polissacarídeos como 
espessantes está associado à capacidade que 
eles possuem de aumentar a viscosidade de um 
líquido, resultando em características 
organolépticas e texturas desejáveis em 
alimentos, como corpo e mouthfeel. Os 
polissacarídeos, também, são, freqüentemente, 
utilizados para eliminar efeitos indesejáveis de 
liberação de água em alguns alimentos 
processados e como encorpantes na formulação 
de produtos de baixas calorias. 
 Devido à sua estrutura química, os 
polissacarídeos, quando em solução, 
apresentam a capacidade de formar géis. Esse 
processo envolve diferentes mecanismos de 
associação entre cadeias, os quais dependem 
das características individuais do polímero 
aplicado. Dessa forma, os géis resultantes de 
diferentespolímeros irão apresentar formas 
estruturais e texturas diferentes, podendo ser 
aplicados em uma grande variedade de 
alimentos (Lapasin & Pricl, 1999). 
 Dentre os polissacarídeos mais utilizados 
na indústria de alimentos estão os amidos, seus 
derivados e os polissacarídeos não-amiláceos. 
Existe, ainda, o grupo dos hidrocolóides que, 
juntamente com uma pequena proporção de 
amidos e de outros produtos que não são 
carboidratos, como a lignina e a proteína não-
digerível, constituem o grupo das chamadas 
fibras dietéticas (Stephen & Churms, 1995). A 
escolha do polissacarídeo mais apropriado 
depende das suas propriedades físicas e 
químicas, assim como das características 
desejáveis no alimento e das condições de 
processamento, como temperatura e 
concentração. 
Principais polissacarídeos utilizados na 
indústria de alimentos e suas aplicações 
Amidos e seus derivados 
 O amido é um dos produtos de origem 
vegetal mais abundantes na natureza, que 
ocorre naturalmente sob a forma de grãos 
minúsculos (partículas de 2 a 100μm) em 
raízes, sementes e caules de numerosos tipos de 
plantas, como milho, trigo, arroz, cevada e 
batatas, nos quais atua como um carboidrato de 
reserva. Trata-se de um polissacarídeo 
complexo de grande importância para a nutrição 
animal e humana (Lapasin & Pricl, 1999; Zobel 
& Stephen, 1995). 
 Existem vários tipos de amido que 
diferem entre si pela fonte de que foram 
extraídos e/ou pela forma de obtenção. As 
diferenças entre os diversos tipos de amido 
podem ser encontradas na morfologia granular, 
no peso molecular, na composição (grau de 
ramificação das macromoléculas de 
polissacarídeos) e nas propriedades físico-
químicos. Segundo Lapasin & Pricl (1999) os 
amidos consistem em duas classes de polímeros 
de carboidratos: uma linear, chamada de 
amilose, e outra ramificada, chamada de 
amilopectina. Na natureza, o amido é 
semicristalino, com vários níveis de 
cristalinidade. A cristalinidade está. 
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Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, Especial, v.7, n.2, p.181-204, 2005 
190
Exclusivamente, ligada à amilopectina, ao 
passo que as regiões amorfas são associadas à 
amilose (Zobel, 1988a; 1988b). 
 Seja qual for a fonte, o amido nativo ou 
em suas formas modificadas é um ingrediente, 
praticamente, obrigatório em alimentos e 
produtos relacionados. Trata-se de um polímero 
solúvel que pode fornecer dispersões viscosas, 
soluções ou géis, dependendo das condições de 
concentração e temperatura (Lapasin & Pricl, 
1999). 
 O amido nativo, não bostante ser isolado 
de forma, relativamente, fácil, através de 
moagem úmida, não é ideal para a formulação 
de alimentos estáveis, nutritivos, saborosos e, 
portanto, vendáveis (Zobel & Stephen, 1995). O 
uso do amido nativo em alimentos é limitado 
devido às suas propriedades físicas e químicas. 
Os grânulos são insolúveis em água fria, 
requerendo um processo de cozimento para que 
a dispersão seja alcançada. Muito 
freqüentemente, a viscosidade do amido nativo 
cozido é muito elevada para que ele seja 
utilizado em certas aplicações. Além disso, a 
maior parte dos amidos nativos, também, têm 
uma tendência a perder sua viscosidade e poder 
espessante, durante o cozimento, 
particularmente, na presença de alimentos 
ácidos (Wurzburg, 1995; Lapasin & Pricl, 
1999). 
 Os amidos modificados foram 
desenvolvidos para corrigir um ou mais 
problemas existentes, no amido nativo, os quais 
limitam a sua utilização na indústria de 
alimentos. Lapasin & Pricl (1999) destacam os 
éteres, ésteres e produtos despolimerizados 
como alguns derivativos do amido 
industrialmente importantes. Com essas 
modificações, as pastas resultantes são estáveis, 
translúcidas e possuem uma menor tendência à 
retrodegradação. Além disso, eles podem ser, 
facilmente, processados para que se obtenha 
condições desejáveis de textura, pH e 
resistência à temperatura, o que permite o seu 
uso como espessantes e agentes retentores de 
água em produtos à base de água e leite. 
 Os amidos hidrolisados estão disponíveis 
em uma grande variedade de composições, 
desde produtos com alto peso molecular, que 
são, sensivelmente, menos saborosos, até a 
dextrose cristalina, um monossacarídeo com 
cerca de 60% da doçura da sacarose (Blanchard 
& Katz, 1995). 
 As maltodextrinas e os malto-
oligossacarídeos são produtos da hidrólise do 
amido obtidos através da catálise ácida ou de 
uma ação enzimática específica. De acordo com 
Loret et al. (2004), as maltodextrinas são 
produtos da hidólise do amido que possuem 
valores de dextrose equivalente (DE) menores 
que 20. A DE é definida como o número total 
de açúcares redutores, relativamente, a uma 
linha base de glicose igual a 100, expressa em 
base seca. Produtos da hidrólise com DE maior 
que 20 são, freqüentemente, referenciados 
como xaropes de glicose, os quais, como o 
próprio nome diz, são produtos fornecidos sob a 
forma de soluções aqüosas. 
 De certa forma, é a solubildade do 
produto resultante da hidrólise do amido que 
diferencia as duas classes de material, ou seja, 
para valores de DE muito maiores que 20, o 
produto é constituído por oligômeros curtos que 
são, livremente, solúveis em água, ao passo 
que, abaixo de 20, há uma proporção suficiente 
de cadeias de poliméricas longas para inibir a 
solubilidade e promover a gelatinização 
(Ritcher et al., 1976 citados por Loret et. al., 
2004). As maltodextrinas são, portanto, uma 
mistura de materiais de alto e baixo peso 
molecular. 
 A maltodextrina possui uma capacidade 
de reproduzir a sensação provocada pela 
gordura devido à rede tridimensional que é 
formada, durante o seu processo de gelificação, 
de modo que ela é um dos substitutos da 
gordura mais utilizados nos últimos 25 anos 
(Loret Et Al., 2004). Blanchard & Katz (1995) 
destacam que a aplicação da maltodextrina 
como substituto de gordura é a mais versátil, 
pois permite que muitas das suas propriedades 
funcionais sejam utilizadas, simultaneamente: 
capacidade de encorpar, de previnir a 
cristalização, de promover a dispersibilidade, de 
controlar o congelamento e de promover a 
ligação de aromas, pigmentos e gorduras. Os 
autores, também, destacam outras aplicações 
possíveis, como ingrediente na encapsulação de 
aromas e corantes, na panificação, na 
confeitaria, em produtos lácteos, sobremesas e 
outros. 
 
Celulose e seus derivados 
 
 Segundo Coffey, Bell, Henderson (1995), 
a celulose é uma das substâncias orgânicas 
naturais mais abundantes na natureza. Trata-se 
de um polímero linear de alto peso molecular 
que constitui o maior tijolo da estrutura da 
parede celular de plantas superiores (Lapasin & 
Pricl, 1999; Coffey, Bell, Henderson, 1995). 
Estudo da reologia de polissacarídeos utilizados na indústria de alimentos Toneli et al. 
 
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, Especial, v.7, n.2, p.181-204, 2005 
191
 A celulose e seus derivados físicos e 
químicos têm vasta aplicação no preparo de 
alimentos formulados, principalmente, devido à 
estrutura química do derivado da celulose. Para 
as celuloses, quimicamente, modificadas, essa 
característica, geralmente, está associada à 
natureza cristalina ou amorfa do produto. 
Dentre as funções de derivados da celulose, 
quimicamente, modificada em alimentos, 
podem-se destacar: regulação das propriedades 
reológicas, emulsificação, estabilização de 
espumas, modificação da formação e do 
crescimento de cristais de gelo e capacidade de 
ligação à água (Lapasin & Pricl, 1999; Coffey, 
Bell, Henderson, 1995). 
 
Pectinas 
 
 Voragen et. al. (1995) definem as 
substâncias pécticas como um grupo de 
polissacarídeos, intimamente, associados que 
está presentenas paredes celulares primárias e 
nas regiões intercelulares de muitos vegetais. A 
textura de frutas e vegetais, durante o 
crescimento, amadurecimento e armazenagem é 
fortemente influenciada pela quantidade e pela 
natureza da pectina presente. Mudanças 
importantes - desejáveis e indesejáveis - nas 
propriedades de frutas e outros vegetais, 
durante a armazenagem e o processamento 
estão associadas ao componente péctico. 
 As pectinas têm a capacidade de formar 
géis, sob certas circunstâncias, o que faz dela 
um importante aditivo em geléias, marmeladas 
e na indústria confeiteira, de maneira geral. 
Muitos fatores afetam as condições de formação 
de gel, assim como a força dele. No entanto, o 
papel principal é exercido pelas moléculas de 
pectina, de modo que seu comprimento de 
cadeia e a natureza química das zonas de 
conexão têm forte influência. Sob condições 
iguais, a força do gel aumenta com o aumento 
do peso molecular da pectina utilizada e 
qualquer tratamento que despolimerize as 
cadeias de pectina refletirá em géis mais fracos. 
 As pectinas têm pouco uso como 
espessantes devido à sua baixa capacidade em 
formar soluções viscosas, quando comparadas 
com outros biopolímeros. 
 
Galactomananos 
 
 Em muitas sementes, as paredes celulares 
dos tecidos são espessas e possuem grandes 
depósitos de polissacarídeos, os quais são 
mobilizados durante a germinação. A maior 
parte desses polissacarídeos apresenta 
similaridades estruturais básicas e são muito 
similares, em estrutura, aos componentes 
hemicelulósicos ou pécticos (Reid & Edwards, 
1995; Lapasin & Pricl, 1999). 
 Segundo Lapasin & Pricl (1999), desde a 
antigüidade esses polímeros, frequentemente, 
chamados de gomas, são extraídos ou isolados 
de sementes de vegetais, como é o caso da 
carob ou locusta, guar, tara e tamarindo. Como 
podem ser extraídos de diversas fontes vegetais, 
os galactomananos podem diferir em seu peso 
molecular, na distribuição do peso molecular e 
na razão entre frações de galactose e manose 
(G/M). 
 Stephen & Churms (1995) destacam os 
galactomananos como ingredientes, 
extremamente, importantes, na indústria de 
alimentos, uma vez que resultam em soluções 
com alta viscosidade, atuam como 
emulsificantes e interagem efetivamente com 
outros polissacarídeos para formar géis. As 
gomas extraídas de sementes têm a capacidade 
de modificar o comportamento da água em 
sistemas de alimentos de uma maneira 
altamente eficiente, de reduzir e minimizar a 
fricção em alimentos (auxiliando no 
processamento e na palatabilidade dos 
produtos) e de auxiliar no controle do tamanho 
dos cristais em soluções saturadas de açúcar. 
 Dentre os galactomananos utilizados na 
indústria de alimentos, as gomas locusta e guar 
são polissacarídeos que apresentam estruturas 
químicas similares, com uma cadeia principal 
linear de β-1,4-D-manose substituído em graus 
variáveis na posição 6 com um resíduo simples 
de α-1,6-D-galactose (Casas & Garcia-Ochoa, 
1999; Fernandes, Gonçalves, Doublier, 1994; 
Garcia-Ochoa & Casas, 1992). A goma locusta 
(LBG), extraída do endosperma da semente da 
árvore carob (Ceratonia siliqua L.), possui uma 
razão manose/galactose (M/G) de cerca de 4:1. 
A goma guar (GG), extraída do endosperma das 
sementes da leguminosa Cyamopsis 
tetragonolobus, possui uma razão M/G de 
aproximadamente 1,7:1 (Fernandes, Gonçalves, 
Doublier, 1994). De acordo com Casas & 
Garcia-Ochoa (1999), dependendo da 
temperatura de dissolução, as moléculas de 
goma locusta podem apresentar zonas de 
radicais livres, sem ligações com a galactose, 
que são referidas como regiões lisas. 
 
 
Estudo da reologia de polissacarídeos utilizados na indústria de alimentos Toneli et al. 
 
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, Especial, v.7, n.2, p.181-204, 2005 
192
Polissacarídeos de algas vermelhas 
(Rhodophyceae) 
 
 As algas vermelhas são fonte de muitos 
polissacarídeos industriais, como as gomas 
carragenana e agar, que são todos polímeros de 
galactose e seus derivativos e apresentam uma 
estrutura básica comum. Esses polímeros de 
carboidratos são, essencialmente, cadeias 
lineares nas quais as galactoses estão ligadas 
,alternadamente, através de ligações α-1,3 e β-
1,4. 
 As carragenanas são da família de 
polissacarídeos sulfatados lineares que podem 
ser extraídos como componentes da matriz de 
algas marinhas vermelhas. A sua estrutura 
química é baseada na repetição de uma unidade 
de dissacarídeo do tipo AB, de modo que elas 
podem ser escritas, de maneira geral, como 
(AB)n, onde A é derivado de unidades de 
ligações 1,3 de β-D-galactose e B , geralmente, 
mas não invariavelmente, está presente através 
de ligações 1,4 de 3,6-anidro-α-D-galactose 
(Lapasin & Pricl, 1999). 
 As carragenanas são bem caracterizadas 
em termos de sua estrutura química e podem ser 
classificadas em μ, κ, ν, ι, λ, θ e ξ-
carragenanas. Dentre os vários tipos existentes, 
somente três são comercialmente importantes: 
κ, ι e λ,-carragenanas. Elas são polímeros 
versáteis como aditivos em alimentos, sendo 
capazes de se ligar à água, promovendo a 
formação de géis e atuando como agente 
espessantes e estabilizantes. Vantagens 
adicionais estão na sua capacidade de melhorar 
a palatabilidade e a aparência. De acordo com 
Piculell (1995), o uso das carragenanas na 
indústria alimentícia inclui uma grande 
quantidade de sobremesas lácteas (sorvetes, 
achocolatados, flans, géis de leite) e conservas 
de carne, incluindo pet foods. Além disso, a sua 
habilidade de permanecer em solução permite 
seu uso em molhos para salada. 
 O termo coletivo agar refere-se a uma 
complexa mistura de componentes 
polissacarídeos que podem ser extraídos de 
certas espécies de algas-marinhas. De acordo 
com Lapasin & Pricl (1999), a agar é composta 
de duas frações principais: agarose, um 
polissacarídeo neutro, e agaropectina, um 
polissacarídeo sulfatado. A porcentagem de 
agarose, que é a fração, comercialmente, 
importante, geralmente. varia de 50 a 90%. 
 A funcionalidade do agar em produtos 
alimentícios depende quase, exclusivamente, da 
sua habilidade em ligar-se à água e formar géis 
termosensíveis. As propriedades gelificantes 
são funções da fração de agarose. Os elevados 
pontos de fusão dos géis de agar os tornam 
apropriados para uso em massas de panificação, 
onde a agar é superior à carragenana . A sua 
principal utilização é para o congelamento de 
massas doces e bolos, para evitar problemas na 
manutenção da integridade do produto 
congelado durante o empacotamento e a 
distribuição (Stanley, 1995). 
 
Alginatos 
 
 Alginatos são polissacarídeos estruturais 
que ocorrem, naturalmente, nas algas marinhas 
marrons (Phaeophyceae) que crescem nas 
águas rasas das zonas temperadas e em 
bactérias do solo. Existem muitas espécies de 
algas marrons, mas, apenas, algumas são, 
suficientemente, abundantes e, 
convenientemente, localizadas para a produção 
de materiais de valor comercial, os alginatos 
(Moe et al., 1995; Lapasin & Pricl, 1999). 
 Assim como ocorre com as 
carragenanas, alginatos é um termo coletivo 
para ácido algínico, seus sais e derivados. 
Ácido algínico é co-polissacarídeo de alto peso 
molecular composto de duas unidades 
monoméricas de ácido β-D-manurônico e α-L-
gulurônico, em várias proporções, dependendo 
da espécie de alga (Lapasin & Pricl, 1999). 
 De acordo com Moe et al. (1995), os 
alginatos não têm valor nutricional e são 
utilizados como aditivos para melhorar, 
modificar e estabilizar a textura de certos 
alimentos. Propriedades importantes incluem a 
melhora da viscosidade, habilidade de formação 
de gel e estabilização de misturas aqüosas, 
dispersões e emulsões. Algumas dessas 
propriedades são provenientes das propriedades 
físicas inerentes dos alginatos, mas elas tambémpodem ser resultado da interação com outros 
componentes do alimento, tais como proteínas, 
gorduras ou fibras. 
 
Polissacarídeos microbianos 
 
 Nos últimos anos, muitos polissacarídeos 
de interesse científico e comercial passaram a 
ser obtidos através de fermentações 
microbianas. Microorganismos como fungos e 
bactérias produzem três tipos diferentes de 
polímeros de carboidratos (Morris, 1995): 
Estudo da reologia de polissacarídeos utilizados na indústria de alimentos Toneli et al. 
 
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, Especial, v.7, n.2, p.181-204, 2005 
193
- Polissacarídeos extracelulares ou 
exocelulares: podem ser encontrados na 
forma de uma cápsula discreta que envolve 
a célula microbiana e que é parte da própria 
parede celular (polissacarídeos capsulares) 
ou como uma massa amorfa secretada no 
meio em torno do microorganismo. 
- Polissacarídeos estruturais. 
- Polissacarídeos intracelulares de 
armazenagem. 
 
 Os polissacarídeos de origem microbiana 
apresentam a vantagem de possuírem 
propriedades físicas e químicas reprodutíveis, 
além de apresentarem uma fonte regular. 
Lapasin & Pricl (1999) atribuem o sucesso 
desses polissacarídeos ao fato de eles poderem 
ser produzidos sob condições controladas a 
partir de espécies selecionadas, de modo que 
problemas de variações de estrutura e 
propriedades possam ser evitados. Além disso, 
os polissacarídeos microbianos apresentam uma 
série de regularidades estruturais que raramente 
são encontradas em polímeros de carboidratos 
provenientes de outras fontes. Tal regularidade 
na sua estrutura primária implica em as cadeias 
poderem assumir conformações ordinárias 
(hélices simples ou múltiplas) tanto no estado 
sólido como em solução e isso, por sua vez, tem 
uma forte influência sobre as suas propriedades 
físico-químicas. Finalmente, a versatilidade 
exibida pelos microorganismos na síntese de 
polissacarídeos iônicos e neutros com uma 
grande variedade de composições e 
propriedades não encontra uma contrapartida no 
mundo vegetal e nem tampouco pode ser 
imitada, nem mesmo pelos mais renomados 
cientistas. 
 Dentre os polissacarídeos microbianos, as 
gomas xantana e gelana destacam-se para a 
aplicação em alimentos. 
 De acordo com Morris (1995), a goma 
xantana foi estabelecida como um aditivo em 
alimentos e suas propriedades funcionais deram 
início a novas aplicações. Trata-se de um 
polímero aniônico resultante da secreção 
exocelular da bactéria Xanthomonas 
campestris. Sua cadeia principal é baseada em 
uma ligação linear de resíduos de com uma 
cadeia lateral de trissacarídeo anexada a 
resíduos alternativos de D-glicosil (lapasin & 
pricl, 1999; lagoueyte & paquin, 1998; casas, 
santos, Garcia-Ochoa, 2000). 
 Quando em solução aqüosa, a xantana 
mostra uma transição conformacional entre 
cadeias ordenadas e desordenadas, dependendo 
da temperatura, da força iônica e do pH. Ela 
passa de uma cadeia desordenda, sob elevadas 
temperaturas e baixa força iônica, para uma 
forma ordenada, sob temperaturas e 
concentrações de sais, fisiologicamente, 
relevantes (Lagoueyte & Paquin, 1998; Casas & 
Garcia-Ochoa, 1999; Casas, Santos, Garcia-
Ochoa, 2000). Sua natureza ramificada confere 
a ela características reológicas diferentes, 
melhores do que as resultantes de outras gomas 
naturais, como goma locusta ou goma guar. As 
soluções de xantana apresentam propriedades 
de espessante e estabilizante, com um 
comportamento pseudoplástico muito estável 
em uma larga faixa de pH, pK (concentração 
iônica) e temperatura (Casas & Garcia-Ochoa, 
1999; Casas, Santos, Garcia-Ochoa, 2000; 
Lagoueyte & Paquin, 1998; Kang&Petit, 1993 
Citados por Casas, Santos, Garcia-Ochoa, 
2000). 
 De acordo com Morris (1995), a principal 
aplicação industrial para a goma xantana deve-
se ao fato que, quando a goma é dispersa em 
água quente ou fria, as dipersões aqüosas 
resultantes são tixotrópicas. A estrutura 
semelhante à de um gel fraco que se forma 
resulta em uma alta viscosidade sob baixas 
taxas de deformação sob baixas concentrações 
do polímero, que pode ser utilizado como um 
espessante em soluções aqüosas e permite 
estabilização de espumas, emulsões e 
suspensões particuladas. Finalmente, o 
comportamento pseudoplástico reversível, 
permite a manipulação e o controle de 
processos tais como espalhamento, 
bombeamento e atomização. 
 A goma xantana apresenta uma grande 
variedade de aplicações em alimentos. A 
tixotropia das dispersões de xantana levaram ao 
desenvolvimento de uma série de misturas 
secas de formulações de molhos, temperos e 
sobremesas, as quais podem ser aquecidas ou 
refrigeradas sem que haja perda das 
características texturais desejáveis. Além disso, 
a goma xantana melhora o processamento, a 
armazenagem e a elasticidade de massas 
(Morris, 1995). 
 A goma gelana é um polissacarídeo 
extracelular secretado pelo microorganismo 
Pseudomonas elodea. O seu potencial de 
aplicação em alimentos, segundo MORRIS 
(1995) inclui produtos de confeitaria, geléias, 
alimentos industrializados, géis à base de água, 
recheios e pudins, sorvetes, iogurtes, 
milkshakes, dentre outros. De uma maneira 
geral, sua utilização está associada à 
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substituição de hidrocolóides, geralmente, 
aplicados em baixas concentrações de 
polímeros. 
 
Gomas e mucilagens: 
 As gomas de origem vegetal, naturais e 
sem modificação, são reconhecidas na indústria 
de alimentos como aditivos de valor 
incalculável, com propriedades físicas bem 
definidas. Dentre essas gomas, a mais 
conhecida é a goma arábica ou goma acácia, 
que é o exudado de árvores africanas acácia 
(predominantemente A. senegal), crescidas em 
diferentes áreas geográficas principais: Sudão, 
países do oeste africano de linguagem francesa 
e Nigéria. Devido à sua abundância e grande 
variedade de aplicação industrial, muitos 
estudos têm sido desenvolvidos com foco no 
cultivo, marketing, química e estudo das 
propriedades físicas dessa substância. Para uso, 
em alimentos, as melhores classes da goma, 
selecionadas, manualmente, são convertidas em 
pó, através de secagem em spray dryer após 
terem sido dissolvidas em água quente e 
clarificadas, preferencialmente, por 
centrifugação (Stephen & Churms, 1995b). 
 Lapasin & Pricl (1999) destacam que 
uma das aplicações mais interessantes da goma 
arábica é a preparação de aromas encapsulados 
em pó, por secagem em spray dryer. Muitos 
produtos em pó, comercializados em pacotes, 
tais como bolos, sobremesas, misturas para 
sopas e pudins, contêm aromas encapsulados. 
Durante o processo de secagem por atomização, 
a goma arábica atua como agente 
microencapsulante, protegendo os compostos 
voláteis das temperaturas elevadas e retendo 
mesmo os aromas mais delicados. Quando a 
mistura é dissolvida para o preparo final do 
produto, os aromas são liberados. 
 
Inulina: 
 A inulina é um polissacarídeo de reserva 
que pode ser encontrado em mais de 30.000 
produtos vegetais, dentre os quais as raízes de 
chicória e a alcachofra de Jerusalém se 
destacam para a sua produção industrial 
(SILVA, 1996). Quimicamente, a inulina é 
composta por uma cadeia de moléculas de 
frutose unidas por ligações β(2→1), contendo 
uma molécula de glicose terminal. 
 Sua utilização na indústria de alimentos 
está relacionada à sua atuação como substituto 
de gordura, com a vantagem de apresentar 
baixo teor calórico e de atuar no organismo 
humano de maneira similar às fibras dietéticas, 
contribuindo para a saúde do sistema 
gastrointestinal e para o incremento das 
bifidobactérias. Dessa forma, a inulinapode ser 
utilizada, tanto como um substituto de 
macronutrientes, quanto como um suplemento, 
adicionado aos alimentos, principalmente, por 
suas propriedades nutricionais. Quando 
combinada com água, a inulina produz a mesma 
textura e o mesmo mouthfeel que a gordura em 
alimentos à base de água, tais como produtos 
lácteos, massas assadas, recheios, sobremesas 
congeladas e molhos (Niness, 1999; Schaller-
Povolny & Smith, 1999). 
 Apesar de haver uma variedade de 
pesquisas sobre as propriedades nutricionais da 
inulina, suas propriedades físico-químicas ainda 
são pouco conhecidas e pouco se sabe sobre os 
efeitos da interação da inulina com outros 
biopolímeros. 
 
Misturas de polissacarídeos 
 A mistura de polissacarídeos na 
formulação de alimentos pode resultar em 
interações sinérgicas desejáveis, levando a 
propriedades reológicas melhoradas e a 
melhorias na qualidade dos produtos. Além 
disso, a combinação de polissacarídeos também 
pode ser benéfica por proporcionar reduções 
nos custos de manufatura (Williams & Phillips, 
1995). 
 De Acordo Com Williams & Phillips 
(1995), três tipos de interação podem ocorrer 
em soluções contendo dois ou mais polímeros, 
dependendo da natureza dos mesmos: 
 
a) Incompatibilidade: resulta na formação de 
duas camadas líquidas de polímeros, com 
cada uma delas enriquecida em um ou 
outro polímero; 
b) Compatibilidade: resulta em miscibilidade 
completa e na formação de uma única fase 
homogênea; 
c) Associação de polímeros: resulta na co-
precipitação dos polímeros na forma de um 
coacervado sólido ou, em alguns casos, na 
formação de um gel. 
 
 Como um exemplo de mistura de 
polímeros, pode-se citar a composição entre 
goma xantana e galactomananos. A goma guar, 
por exemplo, não gelifica na presença de goma 
xantana, mas pode produzir um aumento 
substancial na viscosidade de soluções. A 
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principal importância dessa mistura não está nas 
fracas propriedades de gel de xantana, as quais 
são de menor importância, mas sim na redução 
dos custos, já que a goma guar é muito mais 
barata do que a xantana (Lapasin & Pricl, 
1999). 
 Tecante & Doublier (1999) relatam que 
misturas de amidos e outras moléculas de 
polissacarídeos têm sido aplicadas por muitos 
anos na indústria de alimentos. As gomas 
arábica, guar, xantana, locusta e carragenana 
são algumas das macromoléculas comumente 
combinadas com amido de trigo ou de milho. 
Um dos aspectos importantes das misturas de 
amido-hidrocolóides é que eles mostram uma 
variedade de propriedades reológicas e texturais 
que são úteis na definição de diferentes 
aplicações em alimentos. 
Reologia de soluções de polissacarídeos 
utilizadas na indústria de alimentos 
Aspectos gerais sobre a reologia de 
polissacarídeos 
 
 A grande maioria das aplicações de 
polissacarídeos, na indústria alimentícia está 
associada à capacidade que eles possuem de 
alterar, drasticamente, as suas propriedades 
físicas quando em solução, resultando em 
soluções de alta viscosidade ou criando redes 
intermoleculares coesivas. Nesses casos, o 
conhecimento do comportamento reológico das 
soluções de polissacarídeos é de fundamental 
importância no projeto, na avaliação e na 
modelagem de processos. Além disso, as 
propriedades reológicas, também, são um 
indicador da qualidade do produto e 
desempenham um papel fundamental na análise 
das condições de escoamento em processos de 
alimentos como pasteurização, evaporação e 
secagem (Marcotte, Taherian Hoshahili, 
Ramaswamy, 2001; Morris, 1995; Lapasin & 
Pricl, 1999). 
 Lapasin & Pricl (1999), em seu estudo 
sobre reologia de polissacarídeos industriais, 
ressaltam que o comportamento reológico dos 
materiais, especialmente, de sistemas de 
polissacarídeos, pode ser afetado por uma série 
de fatores, principalmente, aqueles relacionados 
às características moleculares e 
supramoleculares. A nível molecular, a cadeia 
polimérica principal e suas características 
relacionadas, tais como comprimento em 
solução, forma e eventual presença de grupos 
ionizáveis, representam o papel principal na 
determinação das propriedades macroscópicas 
do sistema, incluindo a reologia. Muitos desses 
parâmetros moleculares estão correlacionados, 
outros devem ser combinados com fatores 
externos como, por exemplo, as características 
do meio solvente. Essas características irão, 
posteriormente, exercer influência sobre a 
conformação adotada pela macromolécula no 
sistema, assim como sobre a possibilidade de 
formação de estruturas supramoleculares. Em 
outras palavras, mudanças na força iônica, na 
temperatura ou em outros parâmetros do 
solvente podem induzir a uma transição 
conformacional, modificando a resistência 
hidrodinâmica da macromolécula ao 
escoamento. Além disso, se a concentração do 
polímero for, suficientemente, alta, as variações 
descritas acima podem promover mudanças 
estruturais a um nível supramolecular e, 
conseqüentemente, modificar o comportamento 
reológico. 
 Os polissacarídeos em soluções diluídas 
encontram-se na forma de espirais 
desordenadas e aleatórias, cuja forma flutua 
continuamente através do movimento 
browniano. As propriedades apresentadas por 
essas soluções estão associadas ao grau de 
ocupação do espaço pelo polímero. Sob baixas 
concentrações, a solução é formada por ilhas de 
espirais que estão bem separadas umas das 
outras e completamente livres para se 
movimentarem de forma independente. Com o 
aumento da concentração, entretanto, as espirais 
começam a se tocar pode haver a formação de 
moléculas adicionais pela sobreposição ou pela 
acomodação de uma espiral na outra. Com a 
formação dessas sobreposições, as cadeias 
individuais poderão se movimentar somente 
pelo processo de contorção através da rede 
emaranhada de cadeias vizinhas. O início do 
processo de sobreposição das espirais é 
determinado por dois fatores: o número de 
cadeias presentes (proporcional à concentração) 
e o volume que cada uma ocupa (associado ao 
peso molecular) (Morris, 1995; Lapasin & 
Pricl, 1999). 
 Um parâmetro conveniente para a 
caracterização do volume das espirais é a 
viscosidade intrínseca ou o número limite de 
viscosidade, [η], que mede o 
aumento fracional na viscosidade por unidade 
de concentração de cadeias isoladas (Morris, 
1995; Lapasin & Pricl, 1999). Para qualquer 
polissacarídeo específico, a viscosidade 
intrínseca aumenta com o peso molecular (M) 
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de acordo com a relação de Mark-Houwink, 
como mostra a Equação (22), onde os 
parâmetros K e a variam de um sistema para o 
outro e devem ser determinados 
experimentalmente. 
 aKM=η ( 22) 
 A viscosidade intrínseca é determinada, 
experimentalmente, através da medição da 
viscosidade das soluções sob concentrações 
muito baixas (c). Denotando as viscosidades da 
solução e do solvente como η e (ηs), 
respectivamente, [η] é definida formalmente 
pelas relações apresentadas nas Equações 23, 
24 e 25 (MORRIS, 1995): 
 
Viscosidade Relativa: 
 
s
rel η
ηη = ( 23) 
Viscosidade Específica: 
 1−=−= rel
s
s
sp ηη
ηηη (24) 
Viscosidade Intrínseca: 
 [ ]
⎭⎬
⎫
⎩⎨
⎧= → C
ps
C
ηη 0lim (25) 
 A transição de uma solução diluída de 
espirais com movimentos livres e 
independentes para uma rede emaranhada é 
acompanhadapor uma mudança muito marcada 
na dependência da viscosidade da solução com 
a concentração. Sob concentrações inferiores ao 
início da sobreposição das espirais, a 
viscosidade específica é, aproximadamente, 
proporcional a c1,3. Sob concentrações mais 
elevadas, onde as cadeias estão emaranhadas, as 
viscosidades aumentam mais, rapidamente, 
com o aumento da concentração, variando 
aproximadamente com c3,3 (Morris, 1995). 
 A concentração em que a sobreposição 
das espirais começa a ocorrer é referida como 
concentração crítica (c*). O volume das espirais 
pode variar, largamente, de uma amostra para 
outra, havendo uma variação correspondente no 
valor de c*. Em soluções diluídas, abaixo do 
início da sobreposição (c < c*), as viscosidades 
mostram apenas uma pequena dependência com 
a taxa de deformação, devido ao fato de as 
espirais individuais estarem sendo esticadas 
pelo escoamento e oferecendo menor 
resistência ao movimento. No entanto, quando c 
> c*, em geral, as soluções começam a 
apresentar características pseudoplásticas. 
 Muitos estudos revelam que a 
dependência da viscosidade específica com a 
concentração mostra duas regiões de 
comportamento de lei da potência, sendo uma 
de cada lado da concentração crítica (Loret et. 
al., 2004; Speers & Tung, 1986; Rao & Kenny, 
1975). Os valores da potência para as duas 
regiões para diferentes biopolímeros lineares 
(goma guar, goma locusta, alginato) têm sido 
apresentados na faixa de 1,1 a 1,4 na região 
diluída e de 3,5 a 5,1, na região concentrada. 
Para a maltodextrina, os autores encontraram 
um valor de 1,4, na região diluída, e 4,7, para 
altas concentrações (Loret et. al., 2004). 
 Os valores das concentrações críticas 
variam muito entre os biopolímeros. Para κ-
carragenana (0,1M NaCl, pH9), Croguennoc 
et.al. (2000) observaram um valor de 0,45% 
(g/l). Morris et. al. (1981) observaram os 
valores de 0,22% (g/l) para goma guar, 1% (g/l) 
para o alginato (0,2M NaCl) e 8% (g/l) para a 
dextrana. Loret et al. (2004) observaram um 
valor de 17% para soluções aquosas de 
maltodextrina. 
 Morris (1995) estabelece que, para que a 
solução de polissacarídeos comece a escoar, os 
emaranhados intermoleculares devem ser 
separados. Quando as soluções são cisalhadas 
por baixas taxas de deformação, há tempo 
suficiente para que novos emaranhados se 
formem entre diferentes pares de cadeias. Dessa 
maneira, a densidade de interligação global da 
rede permanece constante e a viscosidade da 
solução, também, permanece constante em um 
valor máximo fixo – a viscosidade de 
cisalhamento zero (ηo). Sob taxas de 
deformação mais elevadas, entretanto, onde a 
taxa de re-agrupamento cai através da taxa de 
separação dos emaranhados existentes, a 
extensão de agrupamento-desagrupamento 
diminui, progressivamente, com o aumento da 
taxa de deformação e a viscosidade cai, 
tipicamente, por duas ou três ordens de 
magnitude através da faixa de taxa de 
deformação de importância prática. 
 Não obstante diferentes soluções de 
polissacarídeos apresentarem diferentes valores 
de viscosidade máxima à taxa de deformação 
zero, e diferentes valores de taxa de deformação 
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para a qual a solução começa a escoar, todas 
elas apresentam uma forma geral de 
comportamento pseudoplástico (Morris, 1995). 
 Além da concentração, a viscosidade de 
soluções de polissacarídeos, também, é, 
significativamente, afetada por variáveis como 
taxa de deformação, temperatura, tensão e 
tempo de cisalhamento. 
 A temperatura tem uma importante 
influência sobre o comportamento de 
escoamento de soluções de hidrocolóides. Uma 
vez que diferentes temperaturas são 
encontradas, durante o processamento de 
hidrocolóides, suas propriedades reológicas 
devem ser estudadas em função da temperatura. 
O efeito da temperatura sobre a viscosidade 
aparente, sob uma taxa de deformação 
específica, geralmente, é descrito pelo modelo 
de Arrhenius (Equação 19) 
 
Rao & Kenny, 1975; Speers & Tung, 1986, 
Marcotte, Taherian Hoshahili, Ramaswamy, 
2001). 
 
 As soluções de gomas, geralmente, são 
fluidos não-newtonianos com comportamento 
pseudoplástico. Diversos modelos têm sido 
aplicados para descrever o comportamento 
reológico de soluções de hidrocolóides, por 
exemplo, modelos lineares (newtoniano ou 
Bingham), lei da potência (Ostwald-de-Waele), 
lei da potência com tensão residual (Herschel-
Bulkley) e o modelo de Casson. Dentre esses, o 
da Lei da Potência é talvez o mais utilizado 
para fluidos não-newtonianos e é, 
extensivamente, utilizado para descrever as 
propriedades de escoamento de líquidos, tanto 
em análises teóricas, quanto em aplicações 
práticas da engenharia (Kayacier & Dogan, 
2006; Barnes, Hutton, Walters, 1989). As 
soluções de hidrocolóides, também, podem 
apresentar propriedades reológicas dependentes 
do tempo, principalmente, a tixotropia. 
 Gray & Bonnecaze (1998) ressaltam que 
a viscosidade de suspensões densas é, 
fortemente, influenciada pelo arranjo das 
partículas em grandes frações volumétricas. A 
maior parte dessas suspensões só escoa, quando 
a sua estrutura, que consiste de uma rede que 
previne o escoamento, tiver sido degradada por 
uma tensão elevada o suficiente – a tensão 
residual (Zhu et. al., 2001). De acordo com 
Bonnecaze & Brady (1992), em uma curva de 
tensão versus taxa de deformação de um 
material que apresenta tensão residual, a tensão 
aumenta, incialmente, de uma maneira quase 
linear (tensão proporcional à deformação), 
confirmando a natureza elástica do material 
abaixo da tensão residual. A inclinação da curva 
começa a decrescer no limite de reversibilidade 
do material (tensão residual limite elástica), na 
qual o comportamento plástico ou não-linear é 
observado, até atingir um máximo (tensão 
residual estática), após a qual a resposta do 
material passa a ser como a de um líquido. O 
platô de tensão para altas deformações é 
referido como tensão residual dinâmica, que é 
equivalente à tensão à taxa de deformação zero 
extrapolada nas curvas de tensão versus taxa de 
deformação, assim como a tensão residual, que 
aparece como um parâmetro do material em 
modelos constitutivos. 
 
Estudos sobre o comportamento reológico de 
polissacarídeos utilizados na indústria de 
alimentos 
 
 Para que seja possível definir qual o 
melhor polissacarídeo a ser empregado na 
produção de um determinado alimento, deve-se 
estabelecer, em primeiro lugar, quais são os 
atributos físicos e sensoriais desejáveis. Em 
segundo lugar, devem ser conhecidas as 
condições de processamento e de armazenagem 
desse produto. Considerando-se esses aspectos, 
é preciso conhecer as propriedades dos 
polissacarídeos existentes e como eles se 
comportam, quando submetidos às condições 
de processamento e armazenagem do produto, 
considerando, ainda, a interação com os 
ingredientes da formulação. Dessa forma, para 
que as indústrias tenham condições de melhorar 
qualidade de seus produtos e reduzir os custos 
de produção, inúmeras pesquisas têm sido 
desenvolvidas com a finalidade de avaliar o 
comportamento de diferentes polissacarídeos, 
individualmente, e, em misturas, quando 
submetidos a diferentes condições de processo. 
Dentre os aspectos estudados, o comportamento 
reológico de soluções de polissacarídeos é um 
dos mais importantes, pois está fortemente 
associado à estrutura molecular dos 
ingredientes e o seu conhecimento é 
fundamental para o dimensionamento das 
condições de processo e avaliação da qualidade 
do produto final. 
 Loret et al. (2004) realizaram um estudo 
do efeito da concentração e da temperatura 
sobre a gelatinização de soluções demaltodextrina, através de medidas de 
viscosidade. Os autores observaram que, à 
temperatura de 60ºC, as soluções apresentaram 
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um comportamento newtoniano dentro da faixa 
de concentrações estudada (1 a 40%). Através 
da determinação do comportamento da 
viscosidade específica em função da 
concentração, os autores conseguiram visualizar 
a concentração crítica das soluções, que foi 
estimada em 17%. A maior parte dos polímeros 
apresenta um comportamento pseudoplástico 
em soluções que se encontrem acima da 
concentração crítica, devido à desagregação e 
orientação das cadeias sob tensões elevadas. No 
entanto, no caso das soluções de maltodextrina 
preparadas acima de c*, o comportamento 
newtoniano, ainda, foi observado. Os autores 
relacionaram esse fato à estrutura ramificada da 
amilopectina e à polidispersidade no peso 
molecular da amostra. 
 Marcotte, Taherian Hoshahili, 
Ramaswamy (2001) realizaram um estudo das 
propriedades reológicas de diversos 
hidrocolóides (carragenana, pectina, gelatina, 
amido e xantana) sob diferentes concentrações 
(1 a 6%, dependendo do tipo de hidrocolóide) e 
de temperatura (20, 40, 60 e 80ºC). Os autores 
confirmaram a existência de uma dependência 
das características reológicas com a 
concentração e a temperatura, que variou de um 
hidrocolóide para o outro. 
 De acordo com observações dos autores, 
elevadas concentrações de gomas resultam em 
um aumento nas viscosidades newtoniana e 
aparente, ao passo que elevadas temperaturas 
provocam redução nelas. A gelatina, que é uma 
proteína, apresenta um comportamento, 
claramente, newtoniano, enquanto que os 
demais apresentam comportamento não-
newtoniano de fluidos pseudoplásticos. As 
curvas de escoamento do amido e da pectina 
podem ser representadas pelo modelo da Lei da 
Potência, em todas as temperaturas e 
concentrações. 
 Para todos os hidrocolóides, a 
pseudoplasticidade aumentou com o aumento 
da concentração, caracterizada por um 
decréscimo no índice de comportamento. 
Contrariamente, os hidrocolóides apresentaram 
uma redução na pseudoplasticidade com o 
aumento da temperatura. O índice de 
consistência, por sua vez, aumentou com o 
aumento da concentração e com a redução da 
temperatura, indicando um aumento na 
viscosidade aparente. Comparativamente, a 
goma xantana foi a mais pseudoplástica e a 
menos dependente da temperatura, ao passo que 
a pectina teve o comportamento mais próximo 
do newtoniano. A carragenana foi a mais 
afetada pela temperatura e exibiu uma elevada 
tensão residual sob baixas temperaturas. 
 Marcotte, Taherian Hoshahili, 
Ramaswamy (2001) observaram, ainda, a 
existência de uma tensão residual nas soluções 
de goma xantana, em todas as condições 
experimentais, e nas de goma carragenana, para 
as concentrações de 2 e 3% à temperatura de 
20ºC. Por essa razão, o comportamento 
reológico dessas soluções foi representado pelo 
modelo de Herschel-Bulkley. O aumento da 
concentração das soluções e a redução da 
temperatura de medida provocaram o aumento 
da tensão residual. 
 Rao & Kenny (1975) E Marcotte, 
Taherian Hoshahili, Ramaswamy (2001) 
ressaltam que a tensão residual é uma 
propriedade desejável em gomas por auxiliar na 
manutenção de diversos ingredientes, utilizados 
na formulação de alimentos, em seus devidos 
lugares. Christianson & Bageley (1984) 
avaliaram as tensões residuais em dispersões de 
grãos de amido intumescidos e deformáveis e 
observaram que o valor determinado, 
experimentalmente, para a tensão residual 
depende do método de avaliação e das 
condições experimentais. 
 Soluções de goma com valores elevados 
de n, ou seja, com comportamento, altamente, 
pseudoplásticos, tendem a apresentar uma 
sensação de viscosidade na boca. Desse modo, 
quando características de elevada viscosidade e 
um bom mouthfeel são desejáveis em uma 
formulação, a escolha deve ser de um sistema 
de gomas que possua um comportamento, 
altamente, pseudoplástico. Rao & Kenny (1975) 
e Speers & Tung (1986) reportaram que, para 
um dado tipo de goma, o valor do índice de 
comportamento e suas alterações com a 
concentração são, altamente, dependente do 
tamanho molecular. 
 Garcia-Ochoa & Casas (1992) estudaram 
a viscosidade de soluções de goma locusta em 
função da taxa de deformação, da concentração 
da solução, da temperatura de solubilização e da 
temperatura de medida. De acordo com os 
autores, as soluções apresentaram 
comportamento pseudoplástico e um 
decréscimo na viscosidade com o aumento da 
temperatura de medida. A temperatura de 
solubilização teve forte influência sobre a 
viscosidade aparente das soluções, havendo um 
aumento na viscosidade aparente com o 
aumento da temperatura de dissolução. Os 
autores atribuíram esse comportamento à 
diferença no peso molecular e na extensão e/ou 
Estudo da reologia de polissacarídeos utilizados na indústria de alimentos Toneli et al. 
 
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regularidade de ramificação das moléculas que 
se dissolvem às diferentes temperaturas, 
provocando uma variação na razão 
galactose/manose da solução. O aumento da 
temperatura de solubilização provoca a 
dissolução de moléculas de peso molecular 
mais elevado e uma menor razão entre 
galactose e manose, o que provoca um aumento 
na viscosidade da solução. No entanto, os 
autores observaram que, quando a temperatura 
de dissolução atingiu 80ºC, houve uma inversão 
no comportamento da viscosidade, que foi 
atribuída à degradação térmica das moléculas 
em solução ou a um enfraquecimento ou quebra 
das ligações intermoleculares. 
 Dunstan et al. (1995) compararam as 
propriedades reológicas da goma guar e goma 
arábica com as de polissacarídeos elaborados a 
partir da fermentação de culturas celulares de 
plantas. Todos o polissacarídeos apresentaram 
comportamento reológico não-newtoniano 
muito pseudoplástico, porém os 
polissacarídeos fermentados apresentaram 
maior dependência com as condições de 
temperatura e pH. De acordo com os autores, as 
soluções de goma guar não apresentaram 
dependência da viscosidade com a temperatura. 
Isso indica que o polímero é formado por 
estruturas rígidas ou que a concentração 
eletrolítica é elevada o suficiente para que os 
efeitos da temperatura e do pH sejam ocultados. 
 Nesse estudo, os autores observaram uma 
inversão no comportamento da viscosidade 
aparente com a temperatura, em função da taxa 
de deformação, nas soluções de goma arábica e 
de polissacarídeos fermentados, como mostra a 
Figura 6. Os dados apresentados correspondem 
a uma solução de goma arábica 20% 
(peso/volume) sob várias temperaturas. 
Analisando-se a Figura 6, nota-se que há uma 
intersecção de um estado de alta viscosidade 
para um estado de viscosidade, relativamente, 
baixa sob altas taxas de deformação. A goma 
arábica é considerada como um hidrocolóide 
compacto e ramificado. No entanto, como 
mostra o comportamento de intersecção, as 
moléculas, ainda, devem estar aptas a sofrer 
alterações conformacionais no campo de 
cisalhamento. As curvas se cruzam a uma taxa 
de deformação de, aproximadamente, 5s-1. 
Deve-se observar que o comportamento 
pseudoplástico é observado para sistemas 
coloidais de esferas rígidas com alta fração 
volumétrica. Esse comportamento foi atribuído 
a reorganizações estruturais das suspensões. 
 
 
Figura 6 – Comportamento da viscosidade em 
função da taxa de deformação para solução de 
goma arábica 20% (peso/volume) sob diferentes 
temperaturas (Adaptado de Dunstan et al., 
1995) 
 Leite (2001) estudou a reologia de