Aula pratica 1 e 2 Gelatinização e extração do glúten SUPERIOR

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Aula 1: Gelatinização e Gelificação de géis de amido.
Tecnologia de Cereais, amido e panificação. 
Curso técnico em alimentos
1 Introdução
O amido é usado em grande quantidade nas indústrias: alimentícia, metalúrgica, mineração, construção, cosméticos, papel, têxtil, entre outras. Na indústria de alimentos é utilizado 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).
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. 
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.
Retrogradação
Retrogradação é o termo dado às transformações que ocorrem durante o resfriamento 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.
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.
Gelatinização
É o processo que acontece quando os grânulos de amido suspensos em água são submetidos a altas temperaturas. A temperatura ambiente, não acontecem modificações aparentes nos grânulos de amido, mas se aplicarmos calor (60-70 °C), a energia térmica permite a passagem de uma porção de água através da região amorfa da rede molecular. Se a temperatura continuar aumentando, as ligações de hidrogênio da região cristalina se rompem. Nessas condições, a entrada de água na rede molecular se produz mais facilmente, na media que a temperatura continua aumentando, provocando assim o inchamento rápido dos grânulos de amido. A faixa de temperatura na qual acontece o inchamento de todos os grânulos é conhecida como faixa de gelatinização, e é característica particular de cada variedade de amido.
	FAIXA DE GELATINIZAÇÃO DE DIFERENTES VARIEDADES DE AMIDO (°C)
	Fonte
	Início
	50,00%
	Final
	Milho
	62
	66
	70
	Cevada
	51,5
	57
	59,5
	Arroz
	68
	74,5
	78
	Centeio
	57
	61
	70
	Trigo
	59,5
	62,5
	64
	Ervilha
	57
	65
	70
	Batata
	58
	62
	66
	Mandioca
	52
	59
	64
 
A gelificação ou formação do gel acontece quando se esfria o amido gelatinizado, isto é, a gelatinização deve proceder a gelificação. Durante o esfriamento se formam ligações de hidrogênio entre as moléculas de amilose, o que contribui para a união dos grânulos de amido. Isso produz uma rede tridimensional formada pelos grânulos inchados, onde a água fica retida nos interstícios. Os géis de amido se tornam mais consistentes durante as primeiras horas após a preapração. Os tipos de amido que contêm somente moléculas de amilopectina não formam géis, a menos que a massa esteja muito concentrada (>30%).
Fatores que afetam o processo de gelatinização/gelificação
	O amido, como componente alimentar, é muito influenciado por outros ingredientes e essas influências são muito importantes no estudo dos alimentos que contêm amido.
	Grau de aquecimento: A viscosidade máxima depende de uma temperatura suficiente para atingir a máxima gelatinização do grânulo de amido. O máximo de firmeza do gel dependerá dependerá de um aquecimento suficiente para liberar algumas moléculas de amilose com uma fragmentação mínima dos grânulos.
	Sacarose: A sacarose diminui a viscosidade do produto aquecido e esfriado, em diferentes formas. A sacarose presente durante o aquecimento da suspensão de amido retarda notavelmente a hidratação dos grânulos, concorrendo com a água. Além disso, a sacarose aumenta a temperatura na qual os grânulos de amido começam a se gelatinizar. A sacarose também faz os grânulos inchados mais resistentes a ruptura mecânica após a gelatinização.
	Ácido: O ácido reduz a viscosidade e a força do gel nas massas de amido. O ácido e o calor hidrolisam o amido produzindo dextrinas. Isso produz a fragmentação dos grânulos e das moléculas de amilose, reduzindo a capacidade de formação do gel. O açúcar e o ácido fazem que a massa cozida fique mais clara.
	O tipo de amido: Dependendo das concentrações de amilose e amilopectina, assim como a da pureza do amido, poderá variar a qualidade do gel obtido. Quanto maior a proporção de amilose no amido, maior será a firmeza do gel.
1- Materiais:
	sacarose						50 g
	suco de limão					 60 mL
	maizena (amido de milho)				80 g
	polvilho (amido de mandioca)			 16 g
	farinha de trigo					 16 g
	termômetros
	béquers de 50 mL					20
	béquers de 500 mL					10
	2 provetas de 500 mL
	2 pipetas de 2 mL
	
3- Procedimento Experimental
	
Fórmula base:		maizena		16g
			água			236 mL
1 – Pesar ou medir os ingredientes na balança ou na proveta.
2 – Colocar o amido em um béquer de 100 mL e misturar lentamente com a água. 
3 – Aquecer em fogo brando, agitando constantemente.
4 – Observar a temperatura na qual a suspensão atinge o ponto de ebulição. Registrar os dados na tabela de resultados.
5 – Manter a ebulição durante 1 minuto mexendo constantemente.
6 – Retirar do fogo. Guardar na geladeira até o dia seguinte.
Variantes experimentais (modificações a partir da fórmula base):
1. Tipo e concentração do amido:
a) Maizena (controle): Preparar a fórmula base.
b) Maizena 50%: Preparar a fórmula base utilizando 8 g de maizena. 
c) Polvilho: Substituir a maizena da fórmula base por 16 g de polvilho.
d) Fécula de batata: Substituir a maizena da fórmula base por 16 g de fécula de batata.
e) Farinha de trigo: Substituir a maizena da fórmula base por 16 g de farinha de trigo.
2. Sacarose e/ou ácido:
a) Sacarose: Preparar a fórmula base, adicionando 25 g de sacarose.
b) Ácido: Preparar a fórmula base, adicionando 30 mL de suco de limão e utilizando só 206 mL de água.
4 - Avaliação:
	1 – Avaliar a claridade, viscosidade e dureza de cada produto. Registrar os resultados, baseando-se na seguinte tabela:
	Escala descritiva das características sensorias dos géis de amido
	Característica
	1
	2
	3
	4
	5
	CLARIDADE
	Não claro
	Ligeiramente claro
	Pouco claro
	Claro
	Muito claro
	VISCOSIDADE
	Não viscoso
	Ligeiramente viscoso
	Pouco viscoso
	Viscoso
	Muito viscoso
	ADESIVIDADE
	Não adesivo
	Ligeiramente adeivoPouco adesivo
	Adesivo
	Muito Adesivo
	
5- Exercícios Pós-Laboratório
	1 – Qual a diferença entre gelatinização e gelificação?
	2 – A dextrinização é uma forma de gelatinização? Por quê?
	3 – Por que existe diferença entre um alimento espessado com farinha de trigo e o mesmo produto espessado com maizena?
	4 – Quais são os efeitos da adição de sacarose e suco de limão nos géis de amido? Explique.
	
6- Bibliografia:
1. Dana B. Ott: Manual de laboratório de ciência de los alimentos. Ed. Acribia, S.A. Zaragoza (Espanha) 1992, pp 57-71.
Aula 2 – Extração do glúten da farinha de trigo
1 Introdução
O glúten corresponde à fração protéica dos grãos de trigo, centeio, cevada e aveia, composta por dois grandes grupos: o grupo das prolaminas, que são proteínas solúveis em solução etanóica (60%), e o grupo das gluteninas, proteínas insolúveis em solução etanóica (WIESER, 2007). A toxicidade do glúten para pacientes celíacos está predominantemente ligada às prolaminas (VADER, 2003). No grão de trigo, as prolaminas são descritas como porções monoméricas subdivididas, conforme sua sequência de aminoácidos na porção N-terminal, nos tipos alfa, beta, gama e omega-gliadinas correspondendo a cerca de 50% da quantidade total do glúten e tem sua composição de aminoácidos rica em glutamina (37 %) e prolina (17%), (WIESER, 1996). Em cada tipo de cereal, o grupo prolamínico recebe um nome próprio como gliadina no trigo, hordeína na cevada, secalina no centeio e avenina na aveia (WIESER, 2007). 	A farinha de trigo tem diferentes componentes, nomeadamente amido, açúcares, proteínas, gorduras, sais minerais e água. Diferentes farinhas têm diferentes proporções destes componentes. Vamos considerar o caso das proteínas, a sua presença na farinha pode ter valores bastante variáveis, de cerca de 8% até cerca de 14%. Quando se junta um líquido, como água ou leite, à farinha estas proteínas vão ligar-se entre si e formar como que uma rede (gluten) forte e elástica. (CIÊNCIA VIVA, 2012).						Segundo Coultate (2004), o glúten pode ser prontamente extraído de uma farinha pela adição de água suficiente para formar a massa, deixá-la reservada por meia hora ou mais e, finalmente, misturá-la sob água fria corrente, que remove todo o material solúvel e os grânulos de amido. O material viscoelástico, duro e pegajoso resultante contém mais ou menos um terço de proteína e dois terços de água.				O glúten é uma proteína amorfa encontrada em muitos cereais. Ele é composto por glutenina e gliadina que tem capacidade de deixar a massa das preparações viscoelástica e promover a retenção de gás. As pessoas com alergia a essa proteína desenvolvem a chamada doença celíaca que é uma condição crônica que afeta principalmente os vilos do intestino delgado, causando falha na absorção dos nutrientes e sintomas como diarréia, flatulência, desnutrição e, consequentemente, redução no ganho de peso (Filho, 2003). O único tratamento para essa doença é uma alimentação isenta de glúten por toda a vida (Moura 2007).									
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral
- Isolar o glúten contido na farinha de trigo.
3 MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 Material
· Farinha de trigo;
· Água e
· Estufa.
3.2 Procedimento: método extração do glúten
Será utilizado 1kg de farinha de trigo. O procedimento consiste em adicionar à farinha de trigo quantidade de água suficiente para formar uma massa moldável (que desgruda das mãos). Em seguida a massa deve ser submersa em água num recipiente adequado de forma que a massa fique totalmente dentro da água. Deixar a massa em repouso por uma hora e 30 minutos. Posteriormente, deve-se lavar a massa até a máxima eliminação do amido (eliminar toda a água branca) e extração completa do glúten. Pesar o glúten úmido e estimar a porcentagem em relação à 1kg de farinha de trigo