Amidos Modificados (FINAL)

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JÉSSICA RESSUTTE 
VINÍCIUS MASCARELI 
 
 
 
 
 
 
 
AMIDOS MODIFICADOS 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado à disciplina de Propriedades Funcionais de Macromoléculas 
Alimentares, do Programa de Pós Graduação 
em Ciência de Alimentos, da Universidade Estadual de Londrina. Docente: Profª Drª 
Sandra Helena Prudêncio 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Londrina 
2020 
 
1. Introdução 
 
O amido é um polissacarídeo de fonte natural, renovável e amplamente 
distribuído na natureza. O amido está presente na forma de grânulos, sendo 
encontrado principalmente em raízes, sementes e tubérculos, frutas, legumes e 
verduras. O amido é uma importante fonte de energia para os seres humanos. 
Os grânulos de amido se apresentam em várias formas e tamanhos, 
dependendo principalmente da fonte botânica (Abbas, Khalil, & Meor Hussin, 
2010; Damodaran, Parkin, & Fennema, 2007). 
O amido é formado por várias moléculas de glicose, ligadas por ligações 
do tipo α (1→4) e α (1→6). A amilose e a amilopectina são os dois principais 
componentes. A amilose é formada essencialmente por uma cadeia linear de α-
D-glicopiranosil (1→4) com poucos pontos de ramificação α-D- glicopiranosil 
(1→6). A amilopectina é uma molécula extensa e altamente ramificada (Figura 
1). Esses polímeros possuem basicamente a mesma estrutura, mas difererem 
em sua extensão e grau de ramificação, resultando em diferentes propriedades 
funcionais. A maior parte dos amidos contém cerca de 25% de amilose e 75% 
de amilopectina (Din, Xiong, & Fei, 2017; Santana & Meireles, 2014). 
O amido é utilizado no processamento de diversos alimentos devido as 
suas propriedades de alterar a textura, formar géis, aumentar a viscosidade, 
estabilizar emulsões, entre outras aplicações. No entanto, o amido na sua 
forma nativa, apresenta limitações no processamento de alimentos. Os 
grânulos de amido apresentam baixa solubilidade em água fria. O aumento da 
viscosidade (espessamento) acontece apenas quando a mistura de água e 
amido é aquecida. Além disso, os amidos nativos também apresentam alto 
grau de retrogradação e podem facilmente passar por processos de sinérese e 
geleificação, que são muitas vezes indesejados pela indústria. Por isso, para 
muitas aplicações industriais, o amido nativo necessita passar por modificações 
(Ashogbon & Akintayo, 2014; Santana & Meireles, 2014). 
 
 
 
Figura 1: Estruturas da amilose (A) e da amilopectina (B) (Perales, 2011) 
 
O amido modificado é obtido pelo tratamento dos grânulos de amido, 
acarretando em alterações na sua estrutura e propriedades. O objetivo dessa 
modificação é aprimorar a funcionalidade do amido nativo para aplicações 
específicas. Portanto, as modificações do amido não apenas diminuem os 
processos de retrogradação e sinérise, mas também podem aumentar a 
viscosidade, aumentar a solubilidade, proporcionar maior estabilidade de 
congelamento e descongelamento, aumentar a clareza e brilho das pastas, 
tornar possível a interação com outras substâncias, além de melhorar as 
propriedades químicas e físicas do amido para obtenção de filmes 
biodegradáveis (Damodaran et al., 2007; Din et al., 2017). 
A principal vantagem da modificação do amido é a introdução de uma 
diversidade de produtos com valor agregado no mercado. Essas modificações 
melhoram a estética do produto, diminuem os custos de produção, garantem a 
estabilidade do produto e aumentam a vida útil dos alimentos. Nas últimas 
décadas, diversos tipos de métodos de moficação de amido foram adotados 
com o intuito de alcançar as aplicações industriais desejadas. Basicamente 
existem três tipos de modificações de amido: físico, químico e enzimático 
(Ashogbon & Akintayo, 2014; Chiu & Solarek, 2009; Damodaran et al., 2007). 
Os processos enzimáticos consistem na utilização de enzimas para a 
clivagem de ligações glicosídicas da molécula de amido, dando origem a 
moléculas menores, como glicose, matose e dextrinas (Chiu & Solarek, 2009). 
As modificações químicas envolvem a introdução de grupos funcionais 
na molécula de amido alterando as suas propriedades físico-químicas. Essas 
 
modificações no grânulo de amido visam facilitar as ligações intra e inter-
moleculares (Damodaran et al., 2007). 
Os processos físicos de modificação do amido são simples, baratos e 
seguros por não utilizarem agentes químicos ou biológicos, porém são menos 
relatados. Esses processos envolvem a utilização de secagem, aquecimento e 
controle da umidade (Ashogbon & Akintayo, 2014). 
 
1.1 Modificação enzimática do amido 
 
As enzimas são um grupo de substâncias de natureza proteica, que tem 
como função acelerar as reações biológicas energeticamente possíveis, além 
de permitir que o estado de equilíbrio das reações sejam alcançados 
rapidamente. Além disso, as enzimas são altamente específicas e atuam em 
condições brandas de pH e temperatura, reduzindo assim o número de 
subprodutos e reações colaterais (Damodaran et al., 2007). 
O emprego de enzimas nas indústrias de alimentos vêm crescendo, 
visto que é possível através de processos enzimáticos, aumentar a produção, 
melhorar características funcionais e sensoriais, além de aumentar a vida de 
prateleira dos produtos. Atualmente, um grande número de amilases 
microbianas estão disponíveis comercialmente e têm substituído, quase que 
completamente, a hidrólise do amido por agentes químicos (Souza & 
Magalhães, 2010). 
As amilases são as enzimas mais utilizadas industrialmente para 
hidrólise do amido, tanto no setor alimentício, quanto em outros setores, como 
por exemplo na produção de detergentes e papéis. Os três principais açúcares 
resultantes do processo de hidrólise do amido são a glicose, a maltose e as 
dextrinas (Abbas et al., 2010; Souza & Magalhães, 2010). 
As enzimas amilolíticas podem ser divididas em endoamilases, 
exoamilases, enzimas desramificantes e transferases. As endoamilases são 
capazes de clivar as ligações do tipo α (1→4) do grânulo de amido, de forma 
aleatória, resultando em oligossacarídeos de vários tamanhos, lineares ou 
ramificados. As exoamilases atuam nas ligações α (1→4) a partir da 
extremidade não redutora do grânulo de amido, resultando em produtos de 
baixo peso molecular como a glicose e a maltose. As enzimas desramificantes 
 
agem exclusivamente na quebra das ligações do tipo α (1→6). As enzimas 
transferases clivam ligações glicosídicas α (1→4) e realizam a translocação de 
grupos funcionais entre moléculas, ocorrendo uma nova ligação glicosídica 
(Damodaran et al., 2007). A figura 2 mostra uma representação esquemática 
da ação das enzimas sobre o amido. 
Em processos indústrias, previamente a adição das enzimas, o amido 
passa por um processo de aquecimento, onde os grânulos de amido são 
dispersos em água e aquecidos, visando desestabilizar os grânulos e torna-los 
de fácil acesso para a ação das enzimas (Van Der Maarel & Leemhuis, 2013). 
As enzimas mais utilizadas industrialmente são: α-amilase, glicoamilase, 
β-amilase, isoamilase, pululanase e a ciclodextrina glucanotransferase. 
 
 
Figura 2: Representação esquemática da ação das enzimas sobre o amido 
(Van Der Maarel & Leemhuis, 2013). 
 
1.1.1 α-amilase 
 
A α-amilase (1,4-α-D-glucano gluconoidrolase) é uma endoenzima 
derivada de fungos, leveduras e bactérias, e também de origem pancreática e 
salivar. Essa enzima é responsável por clivar e catalisar as ligações α (1→4) 
em polissacarídeos que possuem três ou mais unidades de D-glucose. A 
quebra do amido resulta em moléculas menores de maltose, dextrina, 
oligossacarídeos e pequenas quantidades de glicose livre. As α-amilases não 
atuam preferencialmente sobre as ligações do tipo α (1→6), apenas algumas α-
amilases hidrolizam essas ligações, mas com eficiência reduzida (Souza & 
Magalhães, 2010; Van Der Maarel & Leemhuis, 2013). 
A ação das α-amilase sobre a amilose acontece por meio não seletivo, 
ocorrendo simultaneamentesobre vários pontos da cadeia. Em seres 
humanos, a quebra do amido se inicia na boca. Na mastigação, ocorre a 
liberação da enzima α-amilase, presente na saliva, que cliva as ligações α 
(1→4) da amilose, resultando em açúcares menores, sendo eles a maltose, a 
glicose e a amilopectina. A amilopectina resultante da clivagem do amido pela 
α-amilase possui maior elásticidade e menor tendência a se cristalizar (Souza 
& Magalhães, 2010). 
A hidrólise da amilopectina resulta em glicose, maltose e em α-dextrinas 
limites (mistura de maltose, maltotriose, e oligosacarideos ramificados de 6-8 
unidades de glicose com ligações α (1→4) e α (1→6) (Kaur, Ariffin, Bhat, & 
Karim, 2012; Souza & Magalhães, 2010). 
A ação da α-amilase sobre o amido resulta em diminuição da 
viscosidade e da opacidade, e aumento da fluidez. As α-amilases são usadas 
principalmente para a produção de pães, bebidas alcoólicas, produção de 
xaropes de glicose, produção de gomas de dextrina e acabamento de tecidos e 
papéis (Kaur et al., 2012). 
Em produtos de panificação, as α-amilases degradam o amido presente 
na farinha de trigo, previamente gelatinizado, resultando em dextrinas de baixo 
peso molecular, as quais são posteriormente convertidas em maltose pela ação 
da β-amilase, tornando possível a fermentação pelas leveduras presentes. 
Essa quebra da molécula de amido promove uma melhor coloração da crosta, 
redução da viscosidade e melhorias na textura da massa (maior suavidade e 
 
frescura). Além disso, α-amilases também atrasam o processo de 
retrogradação, visto que a quebra extensiva das ramificações externas da 
amilopectina resultam em um número elevado de cadeias curtas que 
dificilmente retrogradam. Com isso, a vida de prateleira dos produtos de 
panificação é prolongada. Atualmente, a amilase maltogênica de Bacillus 
stearothermophilus é usada comercialmente na indústria de panificação 
(Helene & Schemin, 2006; Perales, 2011). 
No processamento do etanol, o amido passa duas etapas de hidrólise 
enzimática para obter açúcares fermentáveis. Nessa etapa é utilizado enzimas 
como a α-amilase onde a sacarose, previamente gelatinizada, é clivada em 
açúcares fermentáveis para a produção de etanol pelas leveduras como a 
Saccharomyces cerevisiae (Parazzi, Papin, & Belluco, 2017). 
 
1.1.2 β-amilase 
 
A β-amilase (1,4-α-D-glucanomaltoidrolase) é uma exoenzima, 
responsável pela clivagem das ligações α (1→4) a partir de extremidade não 
redutora da molécula de amido, com liberação de maltose. Ela não quebra as 
ligações próximas a ligações já quebradas. Além disso, durante a quebra do 
amido, ocorre uma inversão da configuração anomérica da maltose (Lopes, 
Carvalho, Santos, & Andrade, 2017). 
A quebra do grânulo de amido pela β-amilase ocorre tanto na amilose 
quanto na amilopectina liberando a maltose na configuração β. Esta enzima 
não atua sobre as ligações α (1→6) presentes na amilopectina, liberando 
apenas um resíduo de amilopectina denomidado dextrina-limite. 
Aproximadamente metade da molécula de amilopectina é convertida em β-
maltose, a outra metade é convertida em dextrina dextrina-limite (Robyt, 2009). 
As β-amilases são encontradas em plantas, tais como trigo, cevada, 
batata doce, soja e feijão, sendo raramente encontradas em microrganismos. 
Na indústria de alimentos, as β-amilases são utilizadas principalmente na 
conversão de soluções de amido em maltose. Também são utilizadas nos 
processos de panificação, destilação e processos fermentativos com o intuito 
de aumentar a disponibilidade de açúcares fermentáveis (Robyt, 2009). 
 
O uso simultâneo da α- e β-amilase é comum na produção de produtos 
de panificação, sendo possível alcançar melhores resultados e incrementar a 
vida útil desses produtos. Na produção de xarope utilizando β-amilase é 
possível se obter produtos com alto teor de maltose (Helene & Schemin, 2006). 
No processamento de cerveja, a combinação de β-amilase, α-amilase, 
glucoamilase e pululanase são empregadas para maximizar a disponibilidade 
de açucares fermentáveis para que estes possam posteriormente ser 
fermentados pelas leveduras (Gonçalves, 2006; Reis, 2015). 
 
1.1.3 Glucoamilase 
 
A glucoamilase (1,4-α-D-glucano glucohidrolase) é uma exoamilase 
produzidas majoriatamente por fungos, podendo ser também encontradas em 
bactérias. Elas catalisam a clivagem das ligações α (1→4) a partir de uma 
extremidade não redutora do amido, atuando tanto na amilose quanto na 
amilopectina, resultando em moléculas de D-glicose na configuração β. As 
glucoamilases também hidrolizam as ligações α (1→6) e α (1→3), porém, em 
uma menor velocidade (Kaur et al., 2012). 
A glucoamilase é uma das enzimas mais importantes para aplicação 
industrial. Sua principal função é degradar os grânulos de amidos para 
produção de xaropes ricos em glicose (96% de glicose) e frutose (55% de 
frutose). A glucoamilase também é utilizada na indústria de produtos de 
panificação e no processamento de cervejas com baixo teor calórico. Em 
comparação com a β-amilase, a glucoamilase libera glicose com um maior 
nível perceptível de doçura (Gonçalves, 2006). 
Em processos de panificação, as glucoamilases aumentam a 
disponibilidade de açúcares fermentáveis, podendo ser utilizadas para diminuir 
a concentração de açúcar adicionada na massa. As glucoamliases também são 
empregas na produção de etanol, sake, shoyu e bebidas destiladas 
(Gonçalves, 2006; Parazzi et al., 2017). 
 
1.1.4 Pululanase 
 
 
A pululanase (α-dextrina-6-glucanohidrolase) é uma endoenzima 
desramificante que age especificamente na clivagem das ligações α (1→6) do 
amido contendo duas ou mais unidades de glicose nas cadeias laterais 
ramificadas. Essa enzima é empregada para remover as ramificações do amido 
e transformar a cadeia em dextrinas lineares. A pululanase hidrolisa com 
facilidade cadeias curtas (Reis, 2015) 
Na indústria de alimentos a pululanase e isoamilase são empregadas 
para a produção de xarope de glicose e maltose (Reis, 2015). 
 
1.1.5 Isoamilase 
 
A isoamilase (glicogênio-6-glucanohidrolase) é uma endoenzima 
desramificante capaz de hidrolizar as ligações α (1→6) da amilopectina. Essas 
enzimas são similares as pululanases, porém, para ocorrer a hidrolise, é 
necessário que a cadeia tenha pelo menos três unidades de glicose na 
ramificação. As isoamilases são encontradas em algumas linhagens de 
microrganismos e são utilizadas para quebrar cadeias ramificadas da molécula 
de amido para produção de maltose e glicose. Como resultado da hidrólise do 
amido são produzidas moléculas lineares de baixa massa molecular 
(Gonçalves, 2006; Reis, 2015). 
As isoamilases, em conjunto com as enzimas α-amilase, β-amilase e 
pululanase são utilizadas para a produção de xarope ricos em açúcares 
simples (Gonçalves, 2006; Reis, 2015). 
 
1.1.6 Ciclodextrina glucanotransferase 
 
A ciclodextrina glucanotransferase faz parte do grupo de enzimas 
transferase. Essas enzimas são capazes de converter o amido em 
oligossacarídeos cíclicos denominados ciclodextrinas, podendo conter seis (α- 
ciclodextrina), sete (β-ciclodextrina), oito (γ-ciclodextrina) ou mais unidades de 
glicopiranose unidas por ligações α (1→4). A ciclodextrina glucanotransferase 
age sobre vários tipos de substrato, como batata, mandioca e milho (Poór et 
al., 2015; Rawat & Jain, 2004; Shen et al., 2015). 
 
A ciclodextrina possui o exterior hidrofílico, com uma cavidade interna 
hidrofóbica, na forma de um cone truncado (Figura 3), o que permite a 
ciclodextrina reter vários tipos de substâncias e formar complexos com elas. 
Esses complexos podem ser formados com diversas substâncias sendo elas 
orgânicas ou inorgânicas, levando a alterações benéficas nas propriedades 
químicas e físicas dos receptores (Ho, Yin, James, & Fong, 2017; Poór et al., 
2015; Salipira, Mamba, Krause, Malefetse, & Durbach, 2007). 
No setor alimentício, a ciclodextrinaé utilizada para aumentar a 
estabilidade de substâncias que são susceptíveis a temperatura e agentes 
oxidantes. Além disso, a ciclodextrina também é utilizada para aumentar a 
estabilidade aromas, gorduras, vitaminas, resultando em um aumento da vida 
útil do produtos. No setor farmacêutico, as ciclodextrina são usadas em 
sistemas de liberação controlada de drogas, na encapsulação de 
medicamentos e na imobilização de compostos tóxicos (Moriwaki, Mazzer, 
Pazzetto, & Matioli, 2009). 
 
 
 
Figura 3: Representação da ciclodextrina (Ho et al., 2017) 
 
 
1.2 Modificação química do amido 
 
Sabe-se que muitos dos processos industriais alimentícios requerem a 
utilização de amidos modificados quimicamente. Entende-se como modificação 
química dos amidos, processos nos quais ocorre a inserção de um grupo 
 
funcional na estrutura molecular destes polissacarídeos (Damodaran et al., 
2007). 
Os amidos modificados de maneira química apresentam como vantagem 
alterações em suas características físico-químicas quando aplicados em algum 
processo, no qual acaba enriquecendo as suas propriedades funcionais (Lawal, 
2019). As alterações químicas são realizadas buscando promover melhores 
condições para, por exemplo, formação de pasta, gel, ação espessante, 
diminuição do efeito de sinérese na retrogradação, resistência térmica, 
formação de emulsão e outros fatores (Singh, Kaur, & McCarthy, 2007). 
Entre as modificações químicas destacam-se a hidrólise ácida, 
oxidação, fosforilação e ligação cruzada. Essas alterações podem ocorrer de 
maneira simples ou até mesmo em combinações, afim de se alcançar as 
propriedades físico-químicas desajadas (Damodaran et al., 2007). 
 
1.2.1 Hidrólise ácida 
 
O processo de hidrólise ácida corresponde ao tratamento do amido 
utilizando geralmente soluções de ácido clorídrico (HCl), ácido sulfúrico 
(H2SO4) ou até mesmo a sua combinação em condições na qual o amido 
encontra-se abaixo do seu ponto de gelatinização, entre 40 e 60°C. Este 
processo tem como característica atuar na alteração da estrutura interna e nas 
funcionalidades do grânulo sem obstruir a sua morfologia externa. A hidrólise 
ácida dá-se pelo ataque dos íons H+/H3O
+ aos átomos de oxigênio que estão 
presentes nas ligações glicosídicas α (1→4) e α (1→6) rompendo-as, um 
esquema representativo é demonstrado através da Figura 3 (Damodaran et al., 
2007; Wang & Copeland, 2015). 
 
 
 
Figura 3: Reação genérica da hidrólise ácida por solução de HCl do amido 
(Zuo, 2013) 
 
De acordo com a literatura, a cinética da reação de hidrólise ácida do 
amido ocorre em duas etapas, sendo a primeira etapa mais rápida, na qual os 
íons hidrônio interagem com a região amorfa do grânulo de amido, que é rica 
em amilose. E a etapa mais lenta que relaciona a interação ácida com as 
regiões cristalinas do amido, ricas em amilopectina (Chen, Xie, Zhao, Qiao, & 
Liu, 2017). 
Este processo também sofre efeito com relação ao tempo de reação, 
conforme aumenta ocorre uma redução maior no conteúdo de amilose e em 
contrapartida a zona cristalina fica presente em maior proporção. A Figura 4 
apresenta as estruturas químicas das porções de amilose e amilopectina e faz 
uma representação didática da alteração da estrutura interna do grânulo de 
amido (Chen et al., 2017). 
Após a modificação atingir o ponto desejado, ou seja, com frações de 
amilose e amilopectina que proporcionem um efeito na propriedade funcional 
de interesse, o produto passa por etapas consecutivas para que possa ser 
utilizado, essas etapas contam com cuidados como a neutralização do meio, 
recuperação, lavagem e secagem (Chen et al., 2017). 
 
 
 
 
Figura 4: Representação da seção transversal de um grânulo de amido 
composto por amilose (rosa claro) e amilopectina (rosa escuro) antes e após 
hidrólise ácida (Silveira, 2019). 
 
O amido tratado por hidrólise ácida apresenta algumas características 
similares ao amido nativo como a birrefrigência (propriedade óptica) e 
solubilidade em água fria, por outro lado algumas das vantagens destacadas 
são diminuição da viscosidade de gel, que pode ser explicada pelo rompimento 
de cadeias lineares de amilose através da quebra das ligações glicosídicas α 
(1→4), que por sua vez contribuíam com a alta viscosidade devido a ocupação 
de uma área mais estendida no grânulo, causando fricção e colisões entre 
cadeias. Além disso, com o rompimento parcial das ligações glicosídicas ocorre 
a formação de frações de maltodextrinas, que podem atuar como substituintes 
para lipídeos ou em formulações de coberturas e resulta no aumento da 
quantidade de sólidos solúveis, controlando fatores como a temperatura de 
congelamento e impedimento da cristalização (Damodaran et al., 2007; 
Muccillo, 2009). 
A combinação dessas vantagens na modificação por hidrólise ácida do 
amido pode resultar em produtos alimentícios que garantam géis mais claros e 
com viscosidade suave, porém relativamente estáveis devido a proporção da 
porção cristalina do grânulo (Damodaran et al., 2007). 
 
1.2.2 Oxidação 
 
 
Os amidos modificados através de oxidação podem ser obtidos a partir 
da exposição dos grânulos nativos de amido a um agente oxidante, alguns dos 
agentes oxidantes mais populares na produção deste tipo de amido são: o 
hipoclorito de sódio, peróxido de hidrogênio, ozônio e outros. A oxidação 
através do hipoclorito de sódio é bem reconhecida e vêm sendo utilizada a pelo 
menos 150 anos na indústria de papel, ajudando na formação de filmes 
abrasivos para pigmentos (Vanier, El Halal, Dias, & da Rosa Zavareze, 2017). 
O processo de oxidação do amido ocorre inicialmente com a conversão 
dos grupos hidroxila em carbonilas, e posteriormente com a conversão em 
carboxilas. Seguindo este pensamento, é possível medir a extensão das 
reações de oxidação a partir das proporções de grupos funcionais presentes na 
estrutura. Estudos já publicados indicam que as transformações oxidativas 
ocorrem preferencialmente nas hidroxilas de posição C-2, C-3 e C-6 (Vanier et 
al., 2017). 
A extensão do processo de oxidação leva em consideração fatores 
como a origem botânica do amido, empacotamento cristalino no grânulo, 
tamanho da porção amorfa, o tipo de agente oxidante e sua concentração e as 
condições da reação, envolvendo o controle de temperatura e de pH (Vanier et 
al., 2017). 
Na prática, esta modificação ocorre adicionando o agente oxidante em 
uma solução aquosa contendo o amido sob aquecimento e pH controlado, 
resultando em uma pasta de cor branca que forma um gel não muito rígido 
quando resfriado. A Figura 5 demonstra quimicamente como a reação ocorre 
entre o hipoclorito de sódio e a estrutura do amido (Vanier et al., 2017). 
 
 
 
Figura 5: Oxidação do amido por Hipoclorito de sódio (Vanier et al., 
2017). 
 
Através do processo oxidativo com NaOCl pode ocorrer a 
despolimerização da cadeia de amido devido ao rompimento de ligações 
glicosídicas α (1→4) e α (1→6) que unem as unidades de glicose. Sendo que 
as porções com amilose são mais suscetíveis à oxidação devido a sua 
disposição de maneira amorfa (Vanier et al., 2017). 
As propriedades funcionais atribuídas a este tipo de modificação provêm 
principalmente do aumento da quantidade de unidades glicosídicas menores 
após a quebra da ligação e também devido ao volume maior dos grupos 
carboxilas formados, que garantem um espaço maior entre as cadeias de 
amilose (Beninca, 2008). 
O amido resultante da modificação por oxidação demonstra algumas 
propriedades como transparência, capacidade de formar pastas com alta 
fluidez, resistência a retrogradação e outras. Para a indústria de alimentos suas 
propriedades são interessantes na produção de balas de goma, sorvetes, 
sopas, produtos com baixa viscosidade, etc. (Shirai et al., 2007). 
 
1.2.3 Ligação cruzada e fosforilação 
 
A modificação química por ligação cruzada é uma das técnicasmais 
utilizadas na modificação de amidos, ela consiste em basicamente utilizar 
reagentes bifuncionais ou polifuncionais que conseguem reagir com grupos 
hidroxilas em diferentes cadeias da estrutura do amido ou na própria cadeia. 
No caso, quando o reagente utilizado é um derivado do fósforo, esta 
modificação é denominada de fosforilação (Gayathri, Debnath, & Babu, 2013; 
Polnaya, Haryadi, Marseno, & Cahyanto, 2013). 
Neste tipo de modificação, a estrutura do amido recebe um reforço de 
reticulações formadas através das ligações covalentes, essas ligações acabam 
agindo como uma espécie de solda entre as estruturas que estão conectadas a 
elas. A maioria das vezes essas ligações são realizadas a partir de ésteres ou 
grupos fosfato (Gayathri et al., 2013; Polnaya et al., 2013). 
 
Amidos modificados por ligação cruzada ou fosforilação apresentam 
característica de formação de uma pasta firme, pois possuem mais ligações 
covalentes em suas estruturas, que demandam maior energia ou maior força 
de cisalhamento para rompê-las. Conforme o amido modificado for aquecido 
em água, irá inchar de acordo com o quebramento das ligações de hidrogênio, 
entretanto, a presença das ligações cruzadas ajuda no controle do inchamento 
dos grânulos de amido sob condições de aumento de temperatura e acidez, 
assegurando características como a solubilidade e intumescimento (Lawal, 
2019). 
Nos casos específicos de amidos fosforilados, podem-se formar 
estruturas monoéster ou diéster fosfato de amido, a Figura 6 demonstra 
exemplos dos dois tipos de modificação. A estrutura do amido adquire 
polaridade negativa, que pode gerar repulsão entre grupamentos carregados, 
isso confere ao amido um aumento na sua viscosidade (Damodaran et al., 
2007). 
 
Figura 6: Estruturas monoéster ou diéster fosfato de amido (Damodaran et al., 
2007). 
 
Os amidos com ligações cruzadas ou fosforilados podem ser produzidos 
reagindo uma pasta alcalina (pH 7,5-12) de amido com um reagente de 
reticulação, como por exemplo o cloreto de fosforila (POCl3), trimetafosfato de 
sódio (STPP) ou também misturas de anidrido adípico com anidrido acético, 
especificamente para amidos fosforilados é muito comum a utilização do 
tripolifosfato de sódio (TPS), por ser um reagente de relativo baixo custo 
(Lawal, 2019). 
Para a indústria de alimentos os amidos modificados por ligações 
cruzadas e fosforilação são mais utilizados como agentes espessante, para 
 
obtenção de produtos de elevada viscosidade e estabilidade (Damodaran et al., 
2007). 
 
1.3 Modificação física do amido 
 
A modificação física de amidos envolve a utilização de métodos não 
químicos para fins de processar o amido e obter-se uma propriedade desejada, 
podendo ser classificada em métodos térmicos e não térmicos. Algumas das 
modificações consistem na utilização de temperatura, água, pressão, 
cisalhamento, irradiação e esporadicamente também pode envolver atrito 
mecânico com finalidade de alterar o tamanho dos grânulos de amido (Lawal, 
2019). 
Algumas das funções dos métodos de modificação física incluem a 
melhora da solubilidade em água e alteração do tamanho e a forma dos 
grânulos de amido. A pré-gelatinização e a extrusão, são tipos de modificações 
físicas que se caracterizam por interromper a integridade molecular do amido, 
em contrapartida, outros métodos mantêm a integridade molecular intacta, por 
exemplo, tratamento de recozimento, hidratação e calor (Lawal, 2019). 
Algumas vantagens apresentadas pelos métodos de modificação física 
são: simplicidade, acessibilidade e segurança, pois não ocorre a utilização de 
agentes químicos ou biológicos envolvidos (Lawal, 2019). 
 
1.3.1 Pré-gelatinização 
 
É o método físico mais comum dentre as modificações de amido. O 
processo envolve a gelatinização do amido seguido da sua recuperação na 
forma de pó. A gelatinização consiste em uma mudança ou ruptura molecular 
dentro do grânulo de amido que resulta em alterações irreversíveis como o 
inchaço granular, fusão da porção cristalina, perda da birrefringência e 
solubilização (Lawal, 2019). 
A pré-gelatinização interrompe a estrutura granular do amido, resultando 
em amidos com partículas agregadas, possuindo alta densidade relativa, 
aumento da intumescência em água fria e melhor solubilidade em água, a 
modificação acaba por reduzir o caráter cristalino do amido, tornando-o mais 
 
amorfo. Essas mudanças morfológicas têm grande impacto no desempenho 
das propriedades funcionais do amido, pois melhoram a fluidez e a 
compressibilidade das moléculas (Damodaran et al., 2007; Lawal, 2019). 
Em escala industrial, atualmente, a produção do amido pré-gelatinizado 
é feita principalmente por secagem por tambor e secagem por pulverização. 
Entretanto o amido pré-gelatinizado pode ser sintetizado dispersando amido 
nativo em água e aquecendo a mistura sob agitação contínua até formar um 
gel espesso e homogêneo. O pré-gel em forma de pasta pode então ser seco 
em um forno (Damodaran et al., 2007; Lawal, 2019). 
A pré-gelatinização tem sido amplamente estudada como uma técnica 
de modificação de amido, pois demonstra um melhoramento em propriedades 
de fluxo e compressibilidade com maior grau de deformação plástica e uma 
boa resistência mecânica (Damodaran et al., 2007; Lawal, 2019). 
Para a indústria de alimentos, o amido pré-gelatinizado em combinação 
com modificações químicas, é bastante empregado na produção de sopas 
instantâneas, lanches extrusados e cereais matinais. Além disso, por 
apresentar a vantagem de poder ser utilizado sem cozinhar, está presente 
também em misturas secas, como por exemplo, misturas instantâneas de 
pudim (Damodaran et al., 2007; Lawal, 2019). 
 
1.3.2 Amidos dispersáveis em água fria 
 
Este tipo de modificação é feita através do processo de aquecimento do 
amido proveniente do milho em solução etanólica com concentração 75-90% 
(v/v) ou através de um atomizador. Muitos consideram este produto como um 
amido pré-gelatinizado, porém a sua diferença com o amido pré-gelatinizado 
convencional é dada através de algumas características como a preservação 
da morfologia do grânulo, como a ordem cristalina e propriedade de 
birrefrigência. Ao adicionar-se esses grânulos em água fria, ocorre seu 
inchamento, simulando um processo de cozimento (Damodaran et al., 2007). 
 A dispersão desse tipo de amido em soluções de açúcares ou xaropes 
sob influência de agitação produz um gel viscoso com propriedade de molde. 
Além disso, na indústria alimentícia, o amido disperso em água fria podem ser 
bastante utilizados no preparo de sobremesas e também misturas prontas para 
 
bolo que contenham sólidos em suspensão, evitando que estes sólidos não 
decantem antes que se alcance a consistência desejada para o alimento 
(Damodaran et al., 2007). 
 
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