Nome do Projeto
Enriquecimento de bolo isento de glúten elaborado com amido de arroz modificado e com adição de fibras e proteínas vegetais: estudo de conservação
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
19/02/2024 - 19/12/2026
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
O interesse em produtos de panificação sem glúten vem aumentando nos últimos anos devido ao crescente número de pessoas com incidência de doença celíaca e outros distúrbios relacionados ao glúten. A adição de fibras e proteinas contribuem para a melhoria em produtos de panificação. Objetiva-se com esse projeto enriquecer um bolo isento de glúten elaborado com óleo de abacate e amido de arroz modificado por tratamento térmico de baixa umidade (TTBU) com fibras e proteínas vegetais e aprimorar a conservação com a utilização de conservantes naturais e sintéticos e embalagem adequada. Será feita a extração e modificação por TTBU do amido de arroz e a extração das proteínas e fibras de aveia e/ou outras fontes vegetais. A seguir o bolo será elaborado e para definição dos teores de fibras e proteínas serão realizados testes e selecionadas três concentrações de cada um destes componentes, que mostrarem melhor potencial sensorial. Primeiramente, o estudo será focado no enriquecimento do bolo com fibras, após, se dará sequência, realizando o enriquecimento com proteínas. Os bolos serão avaliados em função da adição de fibras e proteínas através das análises de composição centesimal, alveolação, textura, volume específico, cor da crosta e do miolo, digestibilidade in vitro, índice glicêmico estimado e teste de aceitabilidade e preferência sensorial. As avaliações em função da adição dos conservantes se darão através das analises de contagem de fungos, perda de massa, textura, cor, umidade e analise sensorial nos bolos nos tempos, 0, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 dias de armazenamento. 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 contribuir com opções de produtos isentos de glúten, e que sejam aprofundas as pesquisas que vêm sendo desenvolvidas pelo presente grupo de pesquisa, relativas ao desenvolvimento de um bolo isento de glúten com amido modificado por TTBU, complexado com óleo de abacate. Espera-se também que a adição de fibras e proteínas vegetais contribua com o enriquecimento nutricional do bolo e que os métodos de conservação sejam eficientes para ampliar a vida útil.

Objetivo Geral

Enriquecer um bolo isento de glúten elaborado com óleo de abacate e amido de arroz modificado por tratamento térmico de baixa umidade com fibras e proteínas vegetais e aprimorar a conservação com a utilização de conservantes naturais e sintéticos, bem como a partir de diferentes embalagens.

Justificativa

O interesse em produtos de panificação sem glúten vem aumentando nos últimos anos devido à incidência de doença celíaca e outros distúrbios relacionados ao glúten (OZYIGIT et al., 2020). O glúten é composto por duas frações proteicas principais: as gliadinas, que contribuem essencialmente para a viscosidade da massa, e as gluteninas, responsáveis pela elasticidade da massa (DRABINSKA et al., 2016). De acordo com Skendi et al. (2021), a indústria de alimentos tem cada vez mais se esforçado no desenvolvimento e fabricação de produtos sem glúten devido ao aumento da procura por pães, bolos e demais produtos desta modalidade. Desta forma, é possível suprir a alimentação de quem apresenta restrições ao glúten, sem limitar a satisfação proporcionada pelos alimentos.
Em geral, os componentes mais importantes na preparação de produtos sem glúten são farinhas contendo principalmente amido, que fornece características de textura. Com a intenção de obter melhorias no processo de gelatinização e retardar ou diminuir o processo de retrogradação, as indústrias têm encontrado a necessidade de modificar os amidos nativos (STORCK et al., 2021). Os amidos modificados por tratamento térmico de baixa umidade (TTBU) têm aplicações importantes, principalmente devido à sua melhor estabilidade térmica e à menor extensão da retrogradação. A diminuição do inchaço granular e da lixiviação de amilose, o aumento da estabilidade ao calor e ao cisalhamento resultante da TTBU também são propriedades desejáveis (FRASSON, 2022).
A adição de fibras contribui para a melhoria da textura e das características sensoriais dos produtos de panificação sem glúten. Sua capacidade de ligação à água, capacidade de formação de gel, texturização e efeitos de espessamento desempenham um papel importante nas propriedades reológicas das massas sem glúten e, portanto, na qualidade do produto final (OZYIGIT et al., 2020). A inulina é uma mistura de polissacarídeos que consiste em d-frutose ligada por ligações glicosídicas β-(2–1) de variados pesos moleculares e apresenta vantagens como suas propriedades gelificantes e sabor levemente doce (10% de doçura em comparação com 100% para a sacarose), o que permite um aumento da viscosidade e reduz os níveis de açúcar respectivamente (CEYLAN et al., 2021 ; CASCONE et al.,2023). A utilização de aveia, como fonte de β-glucana, igualmente tem sido estudada e tem mostrado resultados promissores relacionados à melhoria dos perfis lipídicos. Suplementos isolados de β-glucana poderiam preencher a lacuna em relação à falta de fibra dietética, atendendo hábitos ou necessidades alimentares da sociedade moderna (JUNIOR et al., 2023).
Os bolos são uma matriz interessante, na qual proteínas podem ser incorporadas devido a sua alta aceitabilidade. A adição de diferentes proteínas a produtos de panificação sem glúten, em especial aqueles elaborados a partir de amido, pode ser uma forma atender as demandas atuais do mercado. Cabe considerar, que os produtos sem glúten, especialmente elaborados com farinha de arroz e amidos, apresentam menor teor de proteína do que seus equivalentes com glúten. Essa carência deve ser compensada, pois as proteínas são um dos nutrientes básicos necessários para diversos processos metabólicos do organismo (DEWAEST et al., 2017; SAHAGÚN et al., 2018).
Existe uma preocupação da indústria alimentícia com os controles de processamento pré e pós-panificação, devido às enormes perdas econômicas decorrentes da deterioração de bolos e produtos de panificação (MORASSI et al., 2022). Tradicionalmente, o prazo de validade desses produtos tem sido estendido pela adição de conservantes químicos, principalmente sais de ácidos orgânicos fracos, como ácido propiônico e sórbico (SAMAPUNDO et al., 2016). Porém, a utilização de conservantes químicos está a ser cada vez menor em resultado da tendência dos consumidores para uma preferência por alimentos naturais ou com o menor número possível de conservantes sintéticos. Existem vários tipos diferentes de antimicrobianos naturais de origem vegetal, animal e microbiana, que vêm sendo investigados (SAMAPUNDO et al., 2016). Os conservantes biológicos naturais são extraídos principalmente de especiarias comestíveis, sendo seus óleos essenciais considerados conservantes eficazes. Os óleos essenciais contêm componentes ativos, e a maioria deles tem se destacado por ter um amplo espectro de atividade antimicrobiana contra patógenos transmitidos por alimentos e bactérias de deterioração. Os óleos essenciais de canela e cravo são os conservantes naturais mais utilizados (JU et al., 2018).
A partir de experimentos do presente grupo de pesquisa, reportados na dissertação de Frasson (2022) e Nunes (2022), o amido de arroz foi modificado por TTBU, complexado com óleo de abacate e empregado para a elaboração de bolo isento de glúten. No entanto, há carência de métodos de conservação do produto desenvolvido, ainda, apesar de mostrar ótimas características sensoriais, o bolo evidenciou ser pobre em fibras e proteínas. Diante do exposto cabem estudos para aprimorar e avaliar formas de conservação e fontes de enriquecimento.

Metodologia

O amido será extraído da farinha de arroz, cedida gentilmente pela Empresa Cerealle, Pelotas/RS. O óleo de abacate da variedade Breda será doado por um produtor de São Sebastião do Paraíso/MG. As fibras, inulina e B-glucana, serão de qualidade comercial e as proteínas de aveia serão extraídas da respectiva farinha. As matérias-primas para o preparo dos bolos serão adquiridas no comércio local. Os reagentes necessários às análises serão todos de grau de pureza analítica.
A extração de amido será realizada segundo o método descrito por Wang e Wang (2004).
A modificação do amido por TTBU será realizada segundo o método descrito por Hormdok e Noomhorm (2007), também as modificações propostas por Frasson (2022).
Para elaboração dos produtos, será utilizado amido modificado por TTBU, complexados com óleo de abacate.
Será elaborado um bolo isento de glúten, a partir de uma formulação desenvolvida por Nunes (2023). Para definição dos teores de fibras e proteínas serão realizados testes e selecionadas três concentrações de cada um destes componentes, que mostrarem melhor potencial sensorial. Primeiramente, o estudo será focado no enriquecimento do bolo com fibras, após, se dará sequência, realizando o enriquecimento com proteínas.
Após os testes iniciais para definir os teores de fibras a serem adicionados nos bolos, pelo menos três formulações serão desenvolvidas e avaliadas por meio da determinação da composição proximal, avaliações físicas, nutricionais e sensoriais.
Na composição proximal, o teor de umidade será determinado pelo método nº 44-15A, da AACC (1995); o teor de lipídios será determinado pelo método nº 30-20, da AACC (1995). O teor de nitrogênio total será determinado pelo método de Kjeldahl nº 46-13, da AACC (1995). O teor de cinzas será determinado pelo método nº 08-01, da AACC (1995). A determinação de fibra alimentar total será realizada de acordo com método proposto pelo Instituto Adolfo Lutz (2008). O conteúdo total de carboidratos será determinado através do cálculo de diferença entre as análises anteriores em relação a 100.
Nas análises físicas, será determinada a características dos alvéolos, por meio de imagem digitalizada em scanner, medindo a média dos alvéolos presentes em 1 cm². A textura do miolo será determinada através do analisador TA.XT plus utilizando método padrão da AACC (74-09). Serão calculadas a firmeza (N), adesividade (N s), elasticidade, coesividade, mastigabilidade (N) e resistência pelo gráfico TPA. O volume específico do produto final será determinado segundo método de deslocamento de sementes de painço (HSIEH et al., 1991). Para determinação de cor da crosta e do miolo será utilizado um colorímetro MINOLTA CR 400, através do sistema de leitura CIELAB (Comission Internatinale de E'clairage), sendo os valores a* e b* utilizados para calcular o Croma e o Hue.
Nas avaliações nutricionais será realizada a digestão in vitro, simulada de acordo com método proposto por Dartois et al. (2010), utilizando modelo simulado de digestão de duas fases, em condições gástricas e do intestino delgado, obtendo-se também o índice glicêmico estimado, de acordo com metodologia proposta por Goñi et al. (1997), utilizando a cinética da hidrólise do amido, a curva de liberação da glicose obtida durante a análise de digestibilidade in vitro, e o índice de hidrólise.
A avaliação sensorial será conduzida no Laboratório de Análise Sensorial do CCQFA/UFPel, com a participação de 100 julgadores não treinados, de ambos os sexos, pertencentes à comunidade acadêmica da UFPel. Serão julgados os atributos aparência, cor, sabor e textura por meio de uma escala hedônica de 9 pontos, em que o valor 1 corresponderá a descrição “desgostei extremamente” e o valor 9 a “gostei extremamente”. A partir dos dados de impressão global, será calculado o índice de aceitabilidade dos produtos (GULARTE, 2009).
As análises serão realizadas com a aprovação do Comitê de Ética da FAMED/UFPel, CEP 6.548.968.
Depois de definida a melhor formulação do bolo isento de glúten enriquecida com fibras, se procederão os testes para enriquecimento com proteínas. Nestes, pelo menos 3 formulações serão desenvolvidas e avaliadas por meio da determinação da composição centesimal, avaliações físicas, nutricionais e sensoriais, seguindo os mesmos procedimentos descritos acima.
Para determinar a eficiência dos óleos essenciais selecionados (canela, cravo, laranja e tomilho) primeiramente, serão determinadas a concentração inibitória mínima (CIM) e a concentração fungicida mínima (CFM) frente a fungos normalmente encontrados em bolos e produtos de panificação.
A CIM e a CFM dos óleos essenciais a serem testados serão determinadas através da metodologia descrita por Gakuubi, Maina e Wagacha (2017).
A eficiência dos conservantes será avaliada por meio de determinações que indicarão a estabilidade do produto, sendo elas: análise sensorial, contagem de fungos, perda de massa, textura, cor e umidade nos bolos nos tempos, 0, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 dias de armazenamento.
A contagem de bolores e leveduras será realizada por plaqueamento indireto por superfície (Downes e Ito, 2001).
A perda de massa ao longo da estocagem será feita a pesagem dos bolos logo após o forneamento e resfriamento, e em cada tempo de avaliação (Santos et al., 2016).
A textura do miolo, a cor do miolo e crosta e a umidade dos bolos serão realizadas conforme descrito anteriormente, nos tempos 0, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 dias de armazenamento.
A avaliação sensorial será conduzida com a participação de 12 julgadores treinados, de ambos os sexos, pertencentes à comunidade acadêmica da UFPel.
Será utilizado o método descritivo com o teste de perfil de atributos nos bolos isentos de glúten nos tempos 0, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 dias de armazenamento, com escala não estruturada de 9 pontos tendo como objetivo avaliar a percepção dos consumidores quanto a manutenção da textura e aparência geral do bolo isento de glúten após o armazenamento (DUTCOSKI, 1996).
Para definir o melhor tipo de embalagem na conservação dos bolos, será escolhida a melhor formulação (adicionada de conservante) e avaliada a influência de diferentes filmes poliméricos e/ou laminados. Pretende-se utilizar filme de policloreto de vinila (PVC) flexível em várias camadas (2 ou 3), filme de polipropileno (PP) e laminados com alumínio.
A estabilidade será avaliada ao longo de 30 dias, realizando-se as mesmas avaliações que foram descritas para o acompanhamento do efeito dos conservantes, nos tempos 0, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 dias de armazenamento
Os resultados serão expressos em médias e desvio padrão, sendo a comparação entre as amostras realizada por meio de análise de variância, complementada por teste de Tukey, ao nível de 5% de significância, com auxílio do programa Statistix 10.

Indicadores, Metas e Resultados

A partir deste estudo, pretende produzir conhecimentos sobre produtos isentos de glúten elaborados com amido modificado. Em especial, ampliar informações sobre o enriquecimento de bolos isentos de glúten, a base de amido, com fibras e proteínas vegetais, visando produzir ganhos nutricionais e manutenção de características sensoriais apreciadas pelos consumidores, além disponibilizar dados sobre formas de ampliar a vida útil do produto.

Espera-se que os resultados deste projeto possam contribuir com opções de produtos isentos de glúten, e que sejam aprofundas as pesquisas que vêm sendo desenvolvidas pelo presente grupo de pesquisa, relativas ao desenvolvimento de um bolo isento de glúten com amido modificado por TTBU, complexado com óleo de abacate. Espera-se também que a adição de fibras e proteínas vegetais contribuam com o enriquecimento nutricional do bolo e que os métodos de conservação sejam eficientes para ampliar a vida útil.

Impactos científicos:
- Desenvolvimento de uma tese;
- Atuação de bolsistas de iniciação científica nos temas do projeto;
- Publicações e comunicações em congressos nacionais e internacionais;
- Publicação de artigos científicos.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ADAN JOSE MOLINA LEMES SILVEIRA
CARLA ROSANE BARBOZA MENDONCA4
GABRIELA DA SILVA SCHIRMANN
JULIANI LEMONS GONCALVES
Larissa Riberas Silveira
ROSANA COLUSSI2
SABRINA FEKSA FRASSON

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