AULA N 05 PROCESSOS DE OBTENO DE FARINHAS DO GRUPO DAS RAZES TUBRCULOS F

Prévia do material em texto

Processos operacionais de moagem, beneficiamento de raízes e tubérculos. 
Tecnologia de seus produtos derivados. Legislação.
Processamento da mandioca
SUMÁRIO
1 Estrutura fisiológica e composição química da mandioca
2 Beneficiamento (Pós-colheita) 
3 Processamento mínimo da mandioca
4 Processamento de farinhas
4.1 Legislação: Instrução Normativa Nº 52, de 7 de Novembro de 2011, MAPA
4.1.1 Objetivo da norma
4.1.2 Definição de farinhas de mandioca
4.1.3 Classificação da farinha de mandioca
4.1.3.1 Segundo o processo de fabricação
4.1.3.2 De acordo com a granulometria
4.1.3.3 De acordo com parâmetros estabelecidos
4.1.4 Classificação de farinha de mandioca do grupo bijusada
4.2 Farinha seca
4.3 Farinha d’água
4.4 Farinha mista
4.5 Outros tipos de farinha: Farinha panificável, Farinha temperada, Farinha integral ou desidratada e Gari.
5 Outros produtos
5.1 Féculas: amidos, polvilhos (doce e azedo)
5.2 Resíduos e subprodutos
5.3Folhas
5.4 Mandioca pré-cozida congelada (“french fries”)
5.5 Mandioca frita(“chips”) 
1 Estrutura fisiológica e composição química
1.1 Diferenças entre raízes e tubérculos: 
A primeira imagem é uma raiz tuberosa, como a beterraba e a cenoura. 
Ex. mandioca, beterraba, batata doce, inhame, cará.
A segunda figura é de um tubérculo. Ele se caracteriza por ter um caule subterrâneo em formato geralmente arredondado.
Ex. batatinha, cenoura.
A terceira imagem refere-se ao bulbo.
Ex. cebola, alho.
1.2 Cultivares
As cultivares de mandioca são classificadas em: 
doces ou de "mesa", também conhecidas como aipim, macaxeira ou mandioca mansa e normalmente utilizadas para consumo fresco humano e animal; e
amargas ou mandiocas bravas, geralmente usadas nas indústrias.
Para consumo humano, as cultivares apresentam menos de 100 ppm ou 100 mg de ácido cianídrico (HCN) por quilograma de polpa crua de raízes. 
O teor de HCN varia com a cultivar, com o ambiente e com o estado fisiológico da planta. 
1.4 Características de natureza qualitativa importantes para o cultivar de mesa:
tempo de cozimento das raízes, o que é um fator crítico para o mercado in natura.
ausência de fibras na massa cozida, 
resistência à deterioração pós-colheita,
 facilidade de descascamento das raízes, raízes bem conformadas são também importantes para o mercado consumidor de mandioca para mesa e devem ser consideradas na escolha da cultivar. 
Cultivares de mandioca para mesa em geral devem apresentar um ciclo mais curto (8 a 14 meses) para manter a qualidade do produto final.
A anatomia e composição química da mandioca determinam requisitos e restrições tecnológicas para o seu processamento:
 Perecibilidade:
Alto teor de compostos fenólicos relacionados à deterioração fisiológica;
Alto teor de umidade e amido relacionados à deterioração microbiológica;
Compostos tóxicos (HCN).
Estruturas anatômicas:
Casca (periderme);
Entrecasca (córtex);
Polpa (parênquima de armazenamento de amido)
Composição média das raízes de mandioca:
60% a 65% de umidade
30% a 35% de carboidratos
1% a 2% de proteínas
Pequena quantidade de minerais e vitaminas.
2 Beneficiamento (Pós-colheita) 
2.1 Deterioração pós-colheita
Pode ser enzimática (deterioração primária) ou microbiológica (deterioração secundária).
As enzimas atuam sobre os carboidratos, amolecendo a polpa, e em seguida, ocorre a invasão dos microrganismos (bactérias e fungos do ar) que penetram na mandioca pelos danos mecânicos adquiridos na colheita.
A mandioca fresca não pode ser armazenada e precisa ser beneficiada dentro de 36 horas após a colheita para evitar o seu escurecimento, devido a ação de enzimas sobre as substâncias tânicas nela existentes.
3 Processamento mínimo da mandioca
Operações básicas:
Colheita e transporte: a macaxeira de mesa deve ser colhida entre 6 e 12 meses, quando é menos fibrosa. São colhidas manualmente ou com ajuda de um subsolador, e devem ser rapidamente enviadas para o processamento
Descascamento, seleção e lavagem: retirada da casca e entrecasca é feita manualmente. A seleção é feita para retiradas das partes lenhosas e podres. A lavagem é feita em lavadores descontínuo.
Operações específicas:
Corte e tratamentos: 
Embalagem:
Armazenamento:
4.1 Legislação: Instrução Normativa MAPA, Nº 52, de 7 de Novembro de 2011
4.1.1 Objetivo da norma 
Definir o padrão oficial de classificação da farinha de mandioca, considerando seus requisitos de identidade e qualidade, a amostragem, o modo de apresentação e a marcação ou rotulagem, nos aspectos referentes à classificação do produto.
4 Processamento de farinhas
4.1.2 Definição das farinha de mandioca
É o produto obtido de raízes de mandioca, do gênero Manihot, submetidas a processo tecnológico adequado de fabricação e beneficiamento.
4.1.3 Classificação da farinha de mandioca
4.1.3.1 Segundo o processo utilizado na fabricação,
Farinha seca: secas à temperatura adequada;
Farinha d'água: Produto predominantemente fermentado, obtido das raízes de mandiocas sadias, maceradas; 
Farinha bijusada: Produto de baixa densidade, obtido das raízes de mandioca laminadas à temperatura adequada, na forma predominante de flocos irregulares;
4.1.3.2 De acordo com a granulometria,
4.1.3.3 De acordo com os parâmetros estabelecidos, a farinha de mandioca será classificada em:
Tipos 1, 2 e 3 (Farinhas secas e d’água )
Tipo único (Farinha bijusada) 
Fora de Tipo
Desclassificada
Classe
Fina
Média
Grossa
Tipo
1
2
3
1
2
3
1
2
3
Teor de amido (%)
 86,0
 82,0
< 86,0
 80,0
<82,0
 86,0
 82,0
< 86,0
80,0
< 82,0
 86,0
 82,0
< 86,0
 80,0
<82,0
Teor de cinzas (%)
 1,4
 1,4
 1,4
 1,4
 1,4
 1,4
 1,4
 1,4
 1,4
Fibra bruta (g/100g)
 2,3
 2,3
 2,3
 2,3
 2,3
 2,3
 2,3
 2,3
 2,3
Características sensoriais
Normal ou característico
Matéria estranha
Ausência na amostra de trabalho (1kg)
a) Tipos de farinha de mandioca do grupo farinha seca e do grupo de farinha d’água
Nota: Os teores de amido, cinzas e fibra bruta devem ser expressos em base seca. 
Tabela a.1 Tipos do grupo farinha seca e farinha d’água relacionados com teores de amido, cinzas, fibra bruta, características sensoriais e matéria estranha
16
TEOR DE CASCASE ENTRECASCAS
Classe
Fina
Média
Grossa
Tipo
1
2
3
1
2
3
1
2
3
Farinha d’água
 1,5
> 1,5
 3,0
>3,0
 6,0
 1,5
> 1,5
 3,0
>3,0
 6,0
 1,5
>1,5
 3,0
> 3,0
 6,0
Farinha seca
Determinação não realizada
 1,1
> 1,1
 2,2
> 2,2
 3,4
> 1,3
 2,2
> 1,3
 2,6
> 2,6
 3,9
Tabela a.2 Tipos do grupo farinha seca e farinha d’água relacionados com teores de cascas e entrecascas contidos na farinha
17
b) Tipo único
 Classificação da farinha de mandioca do grupo bijusada
Classe
Tipo
ÚNICO
Teor de amido (%)
 80,0
Teor de cinzas (%)
 1,4
Fibra bruta (g/100g)
 2,3
Características sensoriais
Normal ou característico
Matéria estranha
Ausência na amostra de trabalho (1kg)
Nota: Os teores de amido, cinzas e fibra bruta devem ser expressos em base seca.
c) Fora de tipo é a farinha de mandioca que exceder os limites estabelecidos para o Tipo 3 ou para o Tipo Único.
A farinha de mandioca Fora de Tipo poderá ser comercializada como se apresenta, desde que identificada como Fora de Tipo, cumprindo as exigências relativas à marcação ou rotulagem; ou beneficiada novamente, desdobrada ou recomposta para efeito de enquadramento em tipo.
d) Desclassificada
A farinha é considerada imprópria para o consumo humano, com a comercialização proibida, a farinha de mandioca que apresentar uma ou mais das situações indicadas a seguir:
I - aspecto generalizado de mofo ou fermentação;
II - mau estado de conservação;
III - odor estranho impróprio ao produto que inviabiliza a sua utilização para o uso proposto; e
IV - presença de insetos vivos ou mortos.
Parágrafo único. No caso da Farinha de Mandioca importada, também será observado o disposto neste artigo.Fluxograma de processamento de farinha de mandioca seca
4.2 Farinha de mandioca seca
O processo de produção da farinha seca compreende basicamente as mesmas operações para indústrias de diferentes escalas.
1 Recepção e pesagem das raízes
A mandioca deve ser recebida à temperatura ambiente;
Devem ser depositadas numa área externa à casa de farinha ao serem recebidas;
Cuidados no descarregamento para não provocar danos físicos;
Evitar o uso de raízes já deterioradas (pontos escuros, cor e odor da polpa diferente da original);
 A pesagem deve ser realizada em balanças limpas e aferidas;
Devem ser anotadas a data e a hora de entrada da matéria-prima.
2 Lavagem
Lavagem manual: pequena escala, utiliza-se tanques de plástico ou fibra de vidro com água potável.
Lavagem mecânica – lavador-descascador rotativo.
Elimina as impurezas pesadas como pedras, terra aderida às raízes, cascas, películas, estimadas entre 5% e 10%, que são arrastadas pela água. É realizada antes e após o descascamento.
Descascador / Lavador de raiz Nº1
Construído com eixo de aço com entrada de água para lavar a mandioca, cabeceira em chapa 3/16 polegadas, mancais em rolamentos indrustriais, jogo de barrotes em madeira de lei formando o tambor giratório de 600 litros.
Especificações:
Dimensões: 1,20 X 0,80 m.
Motor: 1,5Cv, 4 pólos.
Capacidade de produção: 400kg/hora.
3 Descascamento
Remove completamente as cascas e a entrecasca das raízes eliminando fibras celulósicas, compostos fenólicos (escurecimento enzimático) e a maior parte dos compostos cianogênicos da raiz.
Melhora a qualidade – cor e sabor
Diminui a toxidez do produto final
Rendimento menor, com o descarte da entrecasca.
Perdas de nutrientes: 50% do teor de proteínas, 48% de Ca, 57% de tiamina, 47% de riboflavina, 29% de niacina presentes nas raízes.
Pequena escala: é manual, feito com facas de aço inox. 
Processo mecânico: lavador - descascador
No descascamento mecânico apenas a casca externa é retirada, e na maioria das vezes não é completamente removidas, ocasionando pontos escuros na farinha.
A eficiência do descascamento depende de fatores relacionados: 
À matéria-prima: formato e o grau de aderência das cascas às raízes, quantidade de terra aderida;
 À condução da operação como carga e velocidade/tempo do processo.
Repinicagem: quando o descascamento mecanico é realizado, as raízes saídas do lavador descascador ainda podem conter partes das cascas aderidas, necessitando de um repasse manual, denominado de repinicagem.
4 Ralação
Raladores manuais ( atualmente pouco comuns) ou mecanizados (motor elétrico, diesel ou gasolina).
Os tipos mais comuns de raladores são os constituídos de cilindros rotativos providos de lâminas de aço serrilhadas fixadas paralelamente entre si e no eixo longitudinal.
O ralador deve ser regulado para proporcionar uma massa com granulometria adequada e partículas uniformes.
A ralação rompe os tecidos celulares das raízes com a exposição de seus constituintes provocando várias reações bioquímicas.
Os gliocosídios cianogênios são hidrolizados pela linamarase ocorrendo a eliminação dos compostos tóxicos.
Construído em aço carbono, com eixo de aço 10/20, mancais e rolamentos industriais, bulinete serrilhado de 40cm, sistema automático de alimentação, equipado com trilho para deslocamento.
Especificações:
Chapa - 3/16 polegadas;
Motor - 2Cv, 4 pólos;
Capacidade de Produção - 300kg/hora
Ralador Automático 
5 Prensagem
A massa rala da é extremamente úmida e o excesso de água deve ser eliminado antes da torração para evitar a geleificação do amido e facilitar o processo de secagem.
Com a compressão da massa , a oxidação também é reduzida.
A operação pode ser feita em prensas rústicas, por um sistema de parafuso (40 minutos) rosca ou prensas hidraulicas (5 – 20 minutos), com eliminação de 20%-30% de água.
O líquido resultante da prensagem é o manipueira. Rico em compostos cianogênicos e amido (1%-7%).
A manipueira é decantada para recuperar o amido e o líquido sobrenadante é usado para o molho tucupi.
6 Esfarelamento ou desmembramento
Esta operação visa desagregar o bloco compacto de massa de mandioca, resultante da etapa de prensagem.
É realizada em um ralador comum ou em peneiras vibratórias de malha fina que além de desagregar a massa, retêm fibras, pedaços, de cascas e de raízes.
7 Torração
Influencia nas características sensoriais (Confere cor, sabor e textura) e de conservação.
Promove a eliminação do ácido cianídrico (resultante da degradação enzimática dos glicosídios cianogênicos).
O tamanho da partícula, a umidade inicial , tipo de forno, a carga de massa e a temperatura são fatores determinantes das características finais da farinha;
A operação pode ser realizada em fornos ou torradores, sendo os mais comuns:
 O forno baiano: tacho semi - esférico com um agitador central de pás.
O forno rotativo ou paulista: construído com uma chapa circular giratória, assentada sobre uma fornalha , por um distribuidor mecânico com fundo de peneira para distribuir a massa e uma escova para retirada da farinha.
Forno plano: mais usado no nordeste, provido de chapa plana de barro ou de ferro no qual o revolvimento da massa é feito manual ou mecanicamente.- melhor qualidade sensorial.
Forno contínuo tubular a vapor: indicado para grandes escalas de produção.
8 Peneiragem, classificação e trituração
Peneiragem: separação de fibras, aglomerados e outras partículas de maior tamanho.
Pequena escala de produção: peneiras manuais
Grande escala de produção: peneiras vibratórias.
Os caroços ou aglomerados resultantes da peneragem (crueira) podem ser triturados em moinhos (cilindros, disco ou martelo) e novamente peneirados e adicionadas à farinha.
Quando não é reaproveitada, a crueira é destinada à alimentação animal.
9 Acondicionamento e embalagem
Acondicionamento: 
A farinha deve estar à temperatura ambiente para evitar condensação de vapores dentro da embalagem ocasionando perda da ocorrência.
Embalagem :
É feita manualmente ou por máquinas embaladoras semiautomáticas ou automáticas.
Tipos de Embalagens: 
50kg – sacos de algodão
Granel (1 kg) – sacos de polietileno de baixa densidade ou laminados (papel + polietileno de baixa densidade)
Armazenamento: 
Local limpo, seco e ventilado, sobre estrados (UR – 70%).
Rendimento: próximo de 30%.
4.3 Farinha de mandioca d’água
A mandioca puba é a matéria prima par o processamento da farinha d’água.
 A farinha d’água (ou farinha de puba) difere da farinha seca pela coloração amarela, granulometria grossa, textura dura com sabor e aroma característicos resultantes da pubagem.
O produto é obtido pela fermentação natural das raízes de mandioca imersas em água (maceração ou pubagem) sendo em seguida descascadas, trituradas, prensadas, esfareladas e torradas em fornos a baixas temperaturas, peneirados e embalados.
A pubagem é uma fermentação anaeróbica no qual predomina as bactérias Lactobacilli.
As bactérias liberam enzimas hidrolíticas : amilases e pectinases, que amolecem a polpa da mandioca;
Produzem ácido láctico, ocorrendo a queda do pH. Isso resulta na diminuição da capacidade de retenção de água e na liberação das enzimas linamarase e linamarina que degradam os compostos cianogênicos;
As raízes pubadas com cascas diminui a perda de sólidos solúveis durante a operação;
O tempo da pubagem pode variar de um a seis dias (características da matéria prima, temperatura da água e da intensidade de fermentação desejada).
4.4 Farinha mista ou farinha do Pará
É um produto elaborado a partir de uma mistura de raízes de mandioca não fermentadas e fermentadas, em diferentes proporções, que depois de raladas são submetidas às mesmas etapas de processamento das demais farinhas.
Apresenta sabor e aromas característico.
4.5 Outros tipos de farinha: 
Farinha temperada, Farinha de mandioca panificável, Farinha integral ou desidratada e Gari
FarinhaTemperada
A farinha temperada ou farofa é produzida por uma mistura de farinha e com condimentos, como cebola, alho, sal, pimenta e outros ingredientes, resultando num produto com características sensoriais próprias.
A mistura pode ser feita manualmente ou em misturadores.
O acondicionamento é realizado em máquinas embaladoras utilizando-se embalagens laminadas metalizadas (barreiras para o oxigênio)
A aplicação de gases inertes também é recomendada para evitar oxigenação do produto.
Farinha de mandioca panificável
É produzida pela secagem de raspas de mandioca, não sendo usado o processo de torração, como nas farinhas seca e de mesa;
As propriedades do amido são pouco alteradas, o que permite seu uso na panificação;
Também são utilizadas na ração animal (neste caso, as raízes mantém a casca);
O processo de produção da farinha panificável é realizado conforme as seguintes etapas: lavagem e descascamento, corte, prensagem (opcional), secagem, moagem, peneiragem, acondicionamento, armazenamento.
O processo de produção da farinha panificável é realizado conforme as seguintes etapas::
Moinhos de martelo;
Peneiras centrífugas ou rotativas (abertura de 0,15mm);
Definem a granulometria do produto final. 
Quanto menor a dimensão, maior de evaporação da água a taxa de evaporação da água;
Os pedaços muito pequenos podem virar uma pasta, o que é ruim para a secagem
Secagem:
Secas ao sol (em terreiros, peneiras inclinadas ou jiraus) ou em secadores.
 
A quantidade de raspas por área deve ser de 5-12 kg/m2 para secagem em terreiros e 10-16 kg/m2 para secagem em jiraus.
Secagem mecânica é realizada em secadores de cabine ou em túneis rotativos.
A temperatura de secagem não deve ultrapassar 65°C para evitar a gelatinização do amido.
Farinha de mandioca integral ou desidratada
É um produto intermediário entre farinha panificável e fécula de mandioca.
O processamento envolve: descascamento e lavagem, ralação e prensagem, secagem realizada em secador “flash dryer”, até atingir a umidade de 10%.
Este processo evita a oxidação e acidificação e o desenvolvimento de microrganismos no produto.
Gari
É uma farinha de mandioca fermentada, gelificada e seca com granulometria grossa, com grãos secos e duros, coloração esbranquiçada e sabor ácido.
A fermentação aeróbia é realizada à temperatura de 35°C por ação do Sterptococcus falcium que hidrolisa o amido com formação do ácido láctico.
Além do Sterptococcus falcium , outros microrganismos como Corinebacterium manihot, Geotrichum candida convertem os açúcares (glicose, frutose e sacarose) em ácido láctico e componentes voláteis.
Garificação, consiste no cozimento/ torração ocorrendo o início da gelatinização do amido. O processo tem início à temperatura de 65°C e umidade da massa entre 22 %– 60% e no final a temperatura da chapa se eleva, reduzinho a umidade da massa a 12%-15% inibindo o processo de gelatinização do amido e iniciando-se a torração.
Produto final terá umidade de 10%. O processo pode durar cerca de 30 minutos sendo requeridos 15 minutos para a garificação.
5.1 Féculas:
Amidos modificados (dextrinas, glicose, xarope de glicose, polvilhos doce e azedo).
5.2 Resíduos e subprodutos
Manipueira – é a água de constituição da raiz de mandioca que sai da prensagem da massa ralada na fabricação da farinha (tucupi), é também considerada como despejo industrial. A partir desta água se obtém as féculas, que também geram manipueira, embora mais diluídas.
Crueira (cascas e entrecascas) – material rico em fibras, são empregados como ração ou adubo.
Bagaço, massa, ou farelo – obtido na separação da fécula.
5 Outros produtos
5.3Folhas
São consumidas como hortaliças, como prato denominado maniçoba.
5.4 Mandioca pré-cozida congelada (“french fries”)
As operações básicas para este produto compreende: descascamento, seleção e lavagem.
As específicas são o corte, lavagem, seleção, pré-cozimento, resfriamento, embalagem e congelamento. 
Corte: o corte dos palitos é feito em toletes de 5 cm de comprimento e 1,0 cm de seção transversal.
Lavagem: imersão ou aspersão
Seleção: seleciona-se palitos inteiros, com boa aparência, separando-se os lenhosos dos quebrados.
Pré-cozimento: 10 a 15 minutos de cozimento em água fervente, em volume de 2 l de água para 1 kg de palitos crus.
e) Resfriamento: deve ser rápido, com água levemente clorada (10 mg de cloro livre/kg).
f) Embalagem: os palitos resfriados são embalados em embalagem de alta densidade e encaminhados para o congelamento.
g) Congelamento: -20 °C o mais rápido possível, a conservação pode ser recomendada até seis meses.
5.5 Mandioca frita (“chips”) 
a) Pré-cozimento: deve ser feito antes do corte e varia de 5 a 8 minutos. Depois deve ser resfriada em água fria contendo hipoclorito de sódio (2% do volume de água). Chips sem pré-cozimento apresentam textura mais dura e cortante enquanto que o pré-cozimento aproximou a textura final do chips de batata.
b) Corte em fatias: quanto mais finas as fatias melhor será a crocrância e menor o empo de fritura. A espessura mais adequada é de 1,5 mm.
c) Fritura: É a principal etapa da produção de chips de mandioca.
É feita com gordura hidrogenada, a temperatura varia de 130 °C a 150°C. 
Após a fritura os chips devem ser imediatamente salgados antes do enxugamento da fritura.
d) Embalagem: são embalados de plástico de polipropileno com revestimento de alumínio e em atmosfera modificada com nitrogênio, para evitar contato com oxigênio e umidade do ar.
Bibliografia consultada:
Cereda, M. P., Produtos e Subprodutos. In: Processamento e utilização da Mandioca. Souza, L. da S. et al., editores técnicos. Cruz das Almas: Embrapa Mandioca e fruticultura tropical, 2005. Cap. 1, p.13-60.