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JULIANA SCHMIDT GALERA TECNOLOGIA DE AMIDOS E DERIVADOS Profa. MSc. Juliana Schmidt Galera • O amido é a principal substância de reserva nas plantas superiores e fornece de 70 a 80% das calorias consumidas pelo homem. A produção total mundial está estimada entre 25 e 45 milhões de toneladas por ano. • O amido, quando proveniente de partes subterrâneas das plantas (mandioca, cará, araruta, batata, etc.) também é chamado de fécula. JULIANA SCHMIDT GALERA TECNOLOGIA DE AMIDOS E DERIVADOS Profa. MSc. Juliana Schmidt Galera • O amido é composto por amilose e amilopectina. • A amilose é formada por longas cadeias não ramificadas, nas quais todas as unidades de D-glicose estão unidas por ligações α (1→ 4), Figuras 1 e 2. JULIANA SCHMIDT GALERA TECNOLOGIA DE AMIDOS E DERIVADOS Profa. MSc. Juliana Schmidt Galera Figura 1 – Representação da estrutura da amilose. JULIANA SCHMIDT GALERA TECNOLOGIA DE AMIDOS E DERIVADOS Profa. MSc. Juliana Schmidt Galera Figura 2 – Representação da distribuição espacial amilose. JULIANA SCHMIDT GALERA TECNOLOGIA DE AMIDOS E DERIVADOS Profa. MSc. Juliana Schmidt Galera Em contraste à estrutura da amilose, o s e g u n d o c o m p o n e n t e d o a m i d o , a amilopectina tem uma estrutura altamente ramificada semelhante à árvore, onde cada ramificação contém de 20 a 30 unidades de glicose e cada molécula contém centenas de ramificações. Aqui, novamente, as unidades de glicose em cada ramo linear são unidas por ligações α (1→4). Entretanto, os pontos de ramificações são efetuados através de ligações α (1→6), Figuras 3 e 4. Figura 2 – Representação da distribuição espacial amilose. JULIANA SCHMIDT GALERA TECNOLOGIA DE AMIDOS E DERIVADOS Profa. MSc. Juliana Schmidt Galera Figura 3 – Representação da estrutura da amilopectina. JULIANA SCHMIDT GALERA TECNOLOGIA DE AMIDOS E DERIVADOS Profa. MSc. Juliana Schmidt Galera Figura 4 – Representação da estrutura da amilopectina. JULIANA SCHMIDT GALERA TECNOLOGIA DE AMIDOS E DERIVADOS Profa. MSc. Juliana Schmidt Galera O amido é usado em grande quantidade nas indústrias: alimentícia, metalúrgica, mineração, construção, cosméticos, papel, têxtil, entre outras. Na indústria de alimentos é util izado principalmente como ingrediente que ao mesmo tempo confere valor calórico e melhora as propriedades funcionais em sistemas alimentícios. Dependendo do tipo, o amido pode, entre outras funções, servir para facilitar o processamento, fornecer textura, servir como espessante, fornecer sólidos em suspensão, proteger os alimentos durante o processamento Desde modo, este polissacarídeo desempenha um importante papel no controle das características de um grande numero de alimentos processados (FRANCO, 2001). JULIANA SCHMIDT GALERA TECNOLOGIA DE AMIDOS E DERIVADOS Profa. MSc. Juliana Schmidt Galera O amido proveniente de cada fonte possui características tecnológicas distintas, e estas características indicam a melhor aplicação do amido. Por exemplo, em alimentos infantis faz-se necessário o uso de um amido que aumente a viscosidade da mistura sem imprimir um sabor pronunciado, neste caso um amido indicado é o de arroz. Em embutidos, como mortadela, a viscosidade final precisa ser muito alta, indica-se um amido de mandioca. Para melhor entendimento das aplicações, é fundamental entender as características tecnológicas. As principais características tecnológicas do amido que determinam sua aplicação industrial são: dilatância, gelatinização, retrogradação, claridade das pastas. JULIANA SCHMIDT GALERA PROPRIEDADES DOS AMIDOS • DILATÂNCIA • GELATINIZAÇÃO • RETROGRADAÇÃO • CLARIDADE DAS PASTAS • SUSCEPTIBILIDADE ENZIMÁTICA JULIANA SCHMIDT GALERA DILATÂNCIA • O grânulo de amido em seu estado natural tem capacidade limitada de absorver água • Forma suspensões (amido e água) com determinadas características • Para melhor eficiência nos processos de extração, a concentração de amido na suspensão deve ser a mais alta possível • A temperatura e concentração de íons podem ter influência na suspensão de amido, por exemplo, sais de potássio e ácido sulfuroso nos amidos de batata e milho provocam inchamento do grânulo JULIANA SCHMIDT GALERA Efeito da temperatura no volume dos grânulos de amido de batata 0,9 1 1,1 1,2 0 10 20 30 40 50 Temperatura (oC) Vo lu m e (m L/ g) Fonte: CIACCO & CRUZ (1995) DILATÂNCIA JULIANA SCHMIDT GALERA GELATINIZAÇÃO • O grânulo de amido tem uma capacidade limitada de absorver água fria e esta capacidade é controlada pela estrutura cristalina do grânulo • O aquecimento de uma suspensão aquosa de amido provoca a quebra de pontes de hidrogênio, os grupos hidroxilas das glicoses das áreas cristalinas são hidratados e o grânulo incha • A aparência dos grânulos não se altera até uma temperatura crítica • Nesta temperatura, o grânulo começa a entumescer e simultaneamente perde a característica de birrefringência JULIANA SCHMIDT GALERA Origem do amido Temperatura (oC) Batata 56 – 66 Mandioca 58 – 70 Milho 62 – 72 Trigo 52 – 63 Arroz 61 – 77 Fonte: CIACCO & CRUZ (1995) GELATINIZAÇÃO JULIANA SCHMIDT GALERA GELATINIZAÇÃO • Após a faixa de gelatinização, as pontes de H continuam a ser rompidas, o entumescimento dos grânulos continua até que esses sejam rompidos, e a estrutura granular deixe de existir, com o rompimento dos grânulos, a viscosidade decresce abruptamente • Na indústria de alimentos, a faixa de temperatura de gelatinização, a viscosidade e a estabilidade da pasta são de grande importância e determinam a utilização do amido • Por exemplo, em embutidos, o amido é utilizado como estabilizante da emulsão. Esta propriedade ocorre com a gelatinização, e portanto precisa gelatinizar antes da coccão do produto • Na hidrólise enzimática, a suscetibilidade do grão aumenta consideravelmente com a gelatinização. Então deve-se levar em consideração temperaturas de gelatinização e desnaturação da enzima JULIANA SCHMIDT GALERA RETROGRADAÇÃO • Retrogradação é o termo dado às transformações q u e o c o r r e m d u r a n t e o r e s f r i a m e n t o e armazenamento das pastas de amido gelatinizado • É basicamente um processo de cristalização das moléculas de amido, que ocorre pela forte tendência a formação de pontes de H • Na prática, ocorre o aumento da firmeza e opacidade, resistência a hidrólise, baixa solubilidade em água, perda da habilidade de formar complexos azuis com iodo e sinerése • A retrogradação é evidenciada em temperaturas baixas • Pães, molhos, pudins, etc é indesejável • Na superfície de batatas e em papéis de parede é desejável JULIANA SCHMIDT GALERA CLARIDADE DAS PASTAS • A transparência é uma característica muito importante das pastas de amido e de grande interesse para aceitabilidade dos produtos • Por ex. para recheios de tortas deve ser transparente, e para pudins pré-preparados, opacos • Na prática, amidos com alta tendência a retrogradação produzem pastas mais opacas JULIANA SCHMIDT GALERA EXTRAÇÃO DE AMIDO DE MILHO CENTRIFUGAÇÃO SECAGEM LAVAGEM DESGERMINAÇÃO MACERAÇÃO LIMPEZA GRÃOS Impurezas e matérias estranhas Água de maceração Água Gérmen Fibras/ Solúveis Proteína / Água JULIANA SCHMIDT GALERA EXTRAÇÃO DE FÉCULA DE MANDIOCA DECANTAÇÃO PURIFICAÇÃO SECAGEM FILTRAGEM DESINTEGRAÇÃO DESCASCAMENTO LIMPEZA RECEBIMENTO DAS RAÍZES Fibras / Solúveis Impurezas e matérias estranhas Proteína / Água Casca Fibras / Solúveis JULIANA SCHMIDT GALERA EXTRAÇÃO DE AMIDO DE TRIGO SECAGEM EXTRAÇÃO HOMOGEINIZAÇÃO PROCESSO DE MOAGEM RECEBIMENTO DO TRIGO Água Água PROTEÍNA AMIDO • • •
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