Nome do Projeto
Elaboração, caracterização e aplicação de complexo de inclusão de amido de arroz com óleo de abacate via micro-ondas
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
14/09/2020 - 14/09/2022
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
A modificação do amido é utilizada para superar algumas limitações tecnológicas e melhorar as características funcionais e nutricionais, ampliando suas possibilidades de utilização na indústria de alimentos. Objetiva-se com esse projeto modificar amido de arroz a partir de processo térmico de baixa umidade (TTBU), paralelamente, preparar complexos de amido de arroz com óleo de abacate (ambos processos via aquecimento em micro-ondas) e, avaliar parâmetros físico-químicos, nutricionais e tecnológicos dos amidos modificados e complexados, bem como identificar a viabilidade do desenvolvimento de um novo produto alimentício com esses amidos. O amido será extraído de grãos de arroz polido e avaliado quanto a cristalinidade relativa, morfologia, propriedades térmicas, propriedades viscoamilográficas, poder de inchamento e solubilidade, capacidade de absorção de água, capacidade de absorção de óleo, transmitância no UV, digestibilidade in vitro, índice glicêmico estimado e teor de amilopectina. O processo de TTBU será executado com diferentes teores de umidade (25, 30 e 35%) e distintos tempos de aquecimento (3, 6 e 9 min) em micro-ondas. A seguir o amido modificado será avaliado pelas mesmas determinações descritas para o amido nativo. Ainda, serão preparados complexos de inclusão de amido com óleo de abacate (2%, 4% e 8%), aplicando aquecimento em micro-ondas. Os complexos serão avaliados por cristalinidade relativa, morfologia, FTIR, propriedades térmicas, propriedades viscoamilográficas, poder de inchamento e solubilidade, capacidade de absorção de água, capacidade de absorção de óleo, transmitância no UV, digestibilidade in vitro, índice glicêmico estimado, teor de amilopectina, compostos fenólicos, capacidade antioxidante – ABTS. A partir dos melhores resultados de condição de modificação por TTBU e de formação de complexo de inclusão, serão selecionadas as amostras de amidos para desenvolvimento de um produto alimentício, o qual será avaliado pelas determinações de volume específico, propriedades internas, textura, cor da crosta e do miolo, teste de aceitabilidade e preferência sensorial. Todos os resultados serão expressos por média com desvio padrão, sendo comparados por meio de análise de variância e teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Espera-se que os resultados deste projeto possam gerar informações sobre os processos de modificação do amido de arroz, que resultem em propriedades especiais ao produto, como a redução do índice glicêmico e a formação de amido resistente, bem como a inclusão de óleo de abacate possa auxiliar nas propriedades nutricionais e tecnológicas do amido, viabilizando o desenvolvimento de produtos alimentícios com características relevantes para a saúde humana, incluindo aqueles isentos de glúten.

Objetivo Geral

Modificar amido de arroz pelo emprego de tratamento térmico de baixa umidade e preparar complexos de amido de arroz com óleo de abacate, ambos os processos via aquecimentos em micro-ondas, bem como, avaliar parâmetros físico-químicos, nutricionais e tecnológicos do amido modificado e do complexado, além de identificar a viabilidade do desenvolvimento de um novo produto alimentício.

Justificativa

O amido de arroz possui características únicas, que o tornam um dos amidos mais interessantes na indústria de alimentos, pois é hipoalergênico, não contém glúten, apresenta coloração branca e textura suave quando está na forma de gel. No entanto, os géis compostos apenas por amido apresentam elevada sinérese e retrogradação quando submetidos a cozimento, tensão de cisalhamento e resfriamento, o que pode levar a formação de géis com dureza aumentada e características indesejáveis (VITURAWONG; ACHAYUTHAKAN; SUPHANTHARIKA, 2008).
A modificação do amido é utilizada para superar algumas de suas limitações e melhorar as características funcionais, tecnológicas e nutricionais, ampliando sua utilização na indústria de alimentos. A modificação do amido pode se dar por meio de processos físicos, químicos, enzimáticos e genéticos (SILVA et al., 2006; ZIA-UD-DIN; XIONG; FEI, 2017).
A modificação física é de grande interesse por se tratar de uma modificação que não utiliza produtos químicos e não deixa resíduos no alimento, além de não agredir o meio ambiente, pela toxidade de efluentes industriais. A modificação física denominada tratamento térmico de baixa umidade (TTBU) ocorre quando o amido é submetido a temperaturas acima da temperatura de gelatinização, com umidade insuficiente para completa gelatinização dos grânulos, o que ajuda a preservar a estrutura granular; retardar a gelatinização; reduzir o poder de inchamento, a solubilidade do amido e o lixiviamento da amilose; aumentar a estabilidade ao aquecimento e diminuir a taxa de digestão enzimática. Essas alterações resultam em propriedades desejáveis para o processamento de vários tipos de produtos alimentícios, entre eles a produção de massas alimentícias (HOOVER, 2010; WANG et al., 2020).
Além da modificação por TTBU, outra possibilidade que tem produzido resultados interessantes, especialmente com relação à digestão in vitro, é a formação do complexo do amido com lipídios. Nesse processo foi observada a redução na digestão do amido, quando associado à farinha de arroz ou ao amido de arroz, o óleo de milho. Essa associação resultou na diminuição no índice glicêmico do alimento (CHEN et al., 2017). Vários estudos reportam que a formação de complexos de inclusão de lipídios com amido promove características diferenciadas aos complexos formados, principalmente a redução da digestibilidade (WANG, et al., 2020; KIM et al., 2017) entretanto, são poucos os estudos que aplicam estes complexos em matrizes alimentares.
O óleo de abacate possui propriedades nutricionais semelhantes ao azeite de oliva, mostrando inúmeros benefícios à saúde. Estes benefícios são atribuídos aos compostos bioativos e a composição em ácidos graxos, pois o óleo de abacate é rico fitoesteróis, tocoferóis, carotenoides, polifenóis e em ácidos graxos insaturados (ácidos oleico e linolênico) (RAMADAN, 2019; TAN et al., 2018). Assim, a utilização desse óleo para produção de complexos com o amido TTBU pode ser uma alternativa interessante, já que o processo pode resultar em melhores características ao amido e enriquecimento nutricional do produto.
Considera-se que a elaboração de produtos alimentícios a base de amido, com a exclusão de farinhas que contenham glúten, pode ainda promover benefícios à saúde e a melhora da autonomia alimentar dos pacientes celíacos. Entretanto, processos tecnológicos que viabilizem adequada qualidade sensorial e potencial nutritivo a estes alimentos representam um desafio para a pesquisa científica e para tecnologia de alimentos.

Metodologia

Materiais
Serão utilizados grãos de arroz (Oryza sativa L.) pertencente a cultivar BRS Pampeira, cedidos gentilmente pela Embrapa Clima Temperado - Estação Experimental Terras Baixas. As amostras de óleo de abacate, da variedade Breda, extraídos por centrifugação da polpa, foram doadas por um produtor de São Sebastião do Paraíso/MG. Os reagentes utilizados para as análises serão de grau de pureza analítica.

Métodos
O arroz será descascado e polido em engenho de provas Zaccaria (Modelo PAZ-1-DTA, Zaccaria), após será moído (35 mesh) em moinho de facas para a obtenção da farinha de arroz.
A extração de amido será realizada segundo o método descrito por Wang e Wang (2004) e o amido resultante será seco em estufa com circulação de ar a 40 °C até umidade de 10% ± 0,5.
O rendimento da extração de amido será calculado com base na quantidade inicial de farinha de arroz e na quantidade de amido isolado final (PARAGINSKI et al., 2014).
A modificação do amido por TTBU será realizada segundo o método descrito por Hormdok e Noomhorm (2007) com modificações. O amido de arroz será condicionado a 25%, 30% e 35% de umidade; o tratamento térmico será feito em micro-ondas por 3, 6 e 9 minutos. As amostras tratadas serão secas em estufa à 40 °C e então moídas.
A determinação da cristalinidade relativa (CR), será realizada pela técnica de difração de raio-X. de acordo com método proposto por Rabek (1980).
A morfologia dos grânulos de amido será examinada pelo microscópio eletrônico de varredura, sendo as amostras revestidas com ouro e examinadas sob uma voltagem de aceleração de 15 kV e uma ampliação de 5000 vezes.
As propriedades térmicas serão analisadas utilizando-se um calorímetro diferencial de varredura (DSC). A amostra será aquecida a uma razão de 10 ºC.min-1 de 30 a 120 ºC. Serão determinadas as temperaturas de transição vítrea (To), temperatura de cristalização (Tp), temperatura de fusão (Tc) e entalpia (ΔH) dos amidos.
A estabilidade térmica do amido será analisada por análise termogravimétrica (TGA). Os testes serão realizados numa faixa de 25 a 600 ºC, com uma taxa de aquecimento de 10 °C.min-1 sob atmosfera de nitrogênio (10 mL.min-1).
As propriedades viscoamilográficas dos amidos serão avaliadas por RVA - Rapid Visco Analyser. Serão avaliadas a temperatura de início de formação de pasta, a viscosidade máxima, a viscosidade mínima, a quebra da viscosidade, a viscosidade final e a tendência à retrogradação.
O poder de inchamento e a solubilidade dos amidos serão determinados na temperatura de 90 ºC, conforme método descrito por Leach et al. (1959).
A capacidade de absorção de água será realizada em tubos Falcon adicionando de água destilada, homogeneizando, centrifugando, retirando sobrenadante e pesando.
A capacidade de absorção de óleo será realizada da mesma forma que a absorção de água, substituindo a água por óleo.
A opacidade dos géis de amido será medida conforme método proposto por Craig et al. (1989).
A digestão in vitro será simulada de acordo com método proposto por Dartois et al. (2010), e os resultados serão expressos como percentagem de hidrólise do amido.
O índice glicêmico estimado será calculado de acordo com metodologia proposta por Goñi et al., 1997.
No amido nativo serão executadas todas as análises citadas para o amido modificado por TTBU, bem como as determinações de umidade, lipídeos, proteínas, cinzas, fibras e carboidratos, segundo os procedimentos descritos pela AOAC (2005), além do teor de amilose, conforme método de McGrane, Cornell e Rix (1998).
Os complexos de inclusão serão elaborados de acordo com a metodologia apresentada para o TTBU, utilizando a melhor condição, adicionando óleo de abacate nas concentrações de 2%, 4% e 8%, e serão avaliadas pelas mesmas determinações executadas no TTBU, além de FTIR (região de 4000 – 400 cm-1); compostos fenólicos (Singleton et al., 1999) e atividade antioxidante por ABTS (Re et al., 1999).
Serão elaborados bolos com o amido nativo, com o amido modificado por TTBU e com o complexo de inclusão com óleo de abacate. Os amidos modificados serão escolhidos a partir dos melhores resultados.
Os bolos serão avaliados por determinações físicas (alveolação, textura, cor e volume específico) (AACC, 74-09; HSIEH et al., 1991), e sensoriais textura, sabor, cor e preferência (GULARTE, 2009) .
Os resultados serão expressos comparados por análise de variância e teste de Tukey (p≤0,05)(Statistix 10).

Indicadores, Metas e Resultados

Obter amidos modificados que possam mostrar características físico-químicas, nutricionais e tecnológicas vantajosas para aplicação em produtos alimentícios. Demonstrar a viabilidade do emprego dos amidos modificados para elaboração de produtos com boa aceitação sensorial, que possam ser usados em dietas com restrições ao glúten, de baixo índice glicêmico e que favoreçam as pessoas que desejam ou necessitam de restrições alimentares.
Espera-se que os resultados deste projeto possam gerar informações sobre os processos de modificação do amido de arroz, que resultem em propriedades especiais ao produto, como a redução do índice glicêmico e a formação de amido resistente. Espera-se também que tratamento térmico de baixa umidade e a formação de complexo de inclusão com óleo de abacate possam auxiliar nas propriedades nutricionais e tecnológicas do amido. Por fim, que as modificações favoreçam o desenvolvimento de novos produtos alimentícios, com características relevantes para a saúde humana, incluindo aqueles isentos de glúten.
Também devem ser somados aos impactos científicos deste projeto:
- o desenvolvimento de uma dissertação;
- a atuação de dois bolsistas de iniciação científica nos temas do projeto;
- diversas comunicações em congressos nacionais e internacionais;
- pelo menos 2 artigos publicados em periódicos indexados da área;
- a extensão do tema para desenvolvimento de outros trabalhos.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
CARLA ROSANE BARBOZA MENDONCA3
CAROLINE DELLINGHAUSEN BORGES2
LAÍS DE ÁVILA GARCEZ
LUCAS DA SILVA BARBOZA
ROSANA COLUSSI2
SABRINA FEKSA FRASSON

Fontes Financiadoras

Sigla / NomeValorAdministrador
CAPES / Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível SuperiorR$ 759,69Coordenador

Plano de Aplicação de Despesas

DescriçãoValor
Material de laboratórioR$ 759,69

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