GRAU DE GELATINIZAÇÃO, PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS E...

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS FACULDADE DE AGRONOMIA ELISEU MACIEL

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA AGROINDUSTRIAL

GRAU DE GELATINIZAÇÃO, PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS E QUALIDADE DE GRÃOS DE ARROZ

NA PARBOILIZAÇÃO

FLÁVIO MANETTI PEREIRA Engenheiro Agrônomo

Dissertação apresentada à Universidade Federal de Pelotas, sob a orientação do Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Agroindustrial, para obtenção do título de Mestre em Ciências.

PELOTAS Rio Grande do Sul - Brasil

2005

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS FACULDADE DE AGRONOMIA ELISEU MACIEL

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA AGROINDUSTRIAL

GRAU DE GELATINIZAÇÃO, PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS E QUALIDADE DE GRÃOS DE ARROZ

NA PARBOILIZAÇÃO

FLÁVIO MANETTI PEREIRA Engenheiro Agrônomo

Dissertação apresentada à Universidade Federal de Pelotas, sob a orientação do Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Agroindustrial, para obtenção do título de Mestre em Ciências.

PELOTAS Rio Grande do Sul - Brasil

2005

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FLÁVIO MANETTI PEREIRA

Engenheiro Agrônomo

GRAU DE GELATINIZAÇÃO, PROPRIEDADES

TECNOLÓGICAS E QUALIDADE DE GRÃOS DE ARROZ

NA PARBOILIZAÇÃO

ORIENTADOR: Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias

CO – ORIENTADOR: Prof. Dr. Álvaro Renato Guerra Dias

COMISSÃO EXAMINADORA:

Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias (Presidente)

Dra. Mariane D’Ávila Rosenthal (FAEM – DFs)

Prof. Dr. Manoel Artigas Schirmer (FAEM – DCTA)

Prof. Dr. Álvaro Renato Guerra Dias (FAEM – DCTA)

6

Aos meus pais, Nelson e Tânia, pelo amor, carinho,

dedicação, pelo apoio e incentivo nessa caminhada pela vida. Aos

meus irmãos, cunhados e minha namorada pelo amor,

companheirismo e acima de tudo pela grande amizade que existe

entre nós.

Dedico este trabalho.

7

AGRADECIMENTOS

Em primeiro lugar gostaria de agradecer a Deus por esse dom que é a

vida, e a meus pais que proporcionaram essa felicidade.

A todos meus familiares (irmãos, avós, tios e primos) pela confiança,

amizade e união que temos, o que com certeza nos fortalece e muito contribui

para as nossas vidas.

À Universidade Federal de Pelotas, à Faculdade de Agronomia Eliseu

Maciel e ao Departamento de Ciência e Tecnologia Agroindustrial, pela

oportunidade da realização do curso.

À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

(CAPES) pela concessão da bolsa de estudos.

Ao Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias, pela valiosa orientação, disposição,

compreensão, ensinamentos, respeito e, sobretudo, pela grande amizade

construída durante esses quase dez anos de uma grata e fraternal convivência.

Aos professores e funcionários do Departamento de Ciência e

Tecnologia Agroindustrial, em especial aos Professores Álvaro Renato Guerra

Dias e Manoel Artigas Schirmer, pela grande amizade e pelos valiosos

ensinamentos. Aos funcionários Dejalmo Prestes, Romi Santos e Rudinei

Bittencourt, pelo convívio agradável, colaboração e ajuda durante esses anos.

Aos colegas gostaria de fazer um agradecimento especial. Fica difícil

citar todos os nomes, pois foram quase dez anos de Laboratório de Grãos, mas

com certeza todos de uma maneira ou outra contribuíram para minha formação

e fazem parte da minha vida. Mas algumas pessoas eu não poderia deixar de

citar, pois com certeza muito mais do que colegas são grandes amigos que

conquistei, Marcelo Müller, Rafael Dionello, Lauri Radünz, Luiz Roberto

Boemeke, Mario Jose Millmann, Clovis Hoffmann, Fabrizio da Fonseca

Barbosa, Carlos Alberto Alves Fagundes, Bianca Nunes, Leomar Hackbart da

Silva, Galileu Rupollo, Iure Rabassa Martins, Mateus Borba Cardoso, Vandeir

José Dick Conrad, Lucas Marchioro, Márcia Goularte, Leonor Marini, Valdinei

Sofiatti, Marcos Lopes Goulart, Ana Clara Klug Tavares, Sandra Raimman,

Alexandra Morás, Cátia Maria Romano, Daniel Simioni, Eurico Castro Neves,

Rubi Mutchow, Luis Alberto Ustra, Elvio Aosani, Lírio Haas, Maurício de

8

Oliveira, Jonis Gelain, Ana Paula Wally, Elizabeth Helbig, Romeu Cardoso,

Olívia Schwonke, Diego Prestes, Elton Zanatta, Mateus Pasa, Guilherme

Ribeiro, Gelson Bauer, Luciano Lucchetta e Marcio Zanuzzo.

Agradeço também aos amigos Deco, Andréa e Maga pela amizade e

alegre convivência que tivemos.

Por fim agradeço a todos que mesmo aqui não citados fazem parte

dessa vitória, e com certeza moram no meu coração.

Muito obrigado

Flávio Manetti Pereira

9

ÍNDICE

Lista de Tabelas viii Lista de Figuras ix Resumo x Abstract xii 1 Introdução 1 2 Revisão Bibliográfica 4

2.1 Origem e evolução da produção de arroz 4 2.2 Características dos grãos de arroz 4

2.2.1 Propriedades do amido 8 2.2.1.1 Propriedades físicas 8 2.2.1.2 Propriedades químicas 9 2.2.1.3 Propriedades tecnológicas 9

2.3 Beneficiamento industrial 10 2.3.1 Beneficiamento convencional 10 2.3.2 Beneficiamento por parboilização 12

3 Material e Métodos 18 3.1 Material 18 3.2 Métodos 18

3.2.1 Análises Tecnológicas 18 3.2.1.1 Grau de Gelatinização 18 3.2.1.2 Viscoamilografia 19 3.2.1.3 Grau branquimétrico 21

3.2.2 Análises físicas 21 3.2.2.1 Peso de mil grãos 21 3.2.2.2 Dimensões 21

3.2.3 Características de consumo 22 3.2.3.1 Comportamento na cocção 22 3.2.3.2 Atributos sensoriais 22

3.2.4 Análise Estatística 26 4 Resultados e Discussão 27

4.1 Caracterização Tecnológica, de Comportamento na Cocção e Sensorial de Arroz Parboilizado Industrializado no Sul do Brasil

27

4.2. Efeitos do Grau de Gelatinização nas Propriedades Tecnológicas e Características de Consumo de Arroz Parboilizado

37

5 Conclusões 47 6 Referências Bibliográficas 48

10

LISTA DE TABELAS

TABELA 1 Escala sensorial para arroz 25

TABELA 2 Atributos sensoriais em grãos crus de arroz parboilizado 28

TABELA 3 Atributos sensoriais em grãos cozidos de arroz parboilizado 28

TABELA 4 Parâmetros de cocção em grãos de arroz parboilizado 29

TABELA 5 Parâmetros físicos e físico-químicos em grãos crus de arroz

parboilizado

29

TABELA 6 Parâmetros viscoamilográficos de grãos parboilizados

agrupados em três graus de gelatinização

38

TABELA 7 Grau branquimétrico de grãos parboilizados agrupados em

três graus de gelatinização

41

TABELA 8 Peso de mil grãos de arroz parboilizados agrupados em três

graus de gelatinização

41

TABELA 9 Dimensões (mm) de grãos parboilizados agrupados em três


42

TABELA 10 Comportamento na cocção de grãos parboilizados


43

TABELA 11 Parâmetros sensoriais de grãos parboilizados agrupados

em três graus de gelatinização

43

11

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 Estrutura do grão de arroz 5

FIGURA 2 Sistema de placas com luz polarizada para análise de grau

de gelatinização de amido em arroz.

19

FIGURA 3 Rapid Visco Analyser (RVA). 20

FIGURA 4. branquímetro modelo Zaccaria MBZ-1 21

FIGURA 5 Modelo de ficha de avaliação sensorial de arroz 24

FIGURA 6 Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra A 30

FIGURA 7 Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra B 30

FIGURA 8 Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra C 31

FIGURA 9 Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra D 31

FIGURA 10 Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra E 32

FIGURA 11 Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra F 32

FIGURA 12 Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra G 33

FIGURA 13 Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra H 33

FIGURA 14 Grau de gelatinização de grãos de arroz parboilizados 37

FIGURA 15 Perfil viscoamilográfico de grãos com até 1/3 da cariopse

gelatinizada.

38

FIGURA 16 Perfil viscoamilográfico de grãos entre 1/3 e 2/3 da cariopse

gelatinizada.

39

FIGURA 17 Perfil viscoamilográfico de grãos com mais de 2/3 da

cariopse gelatinizada.

39

12

DISSERTAÇAO DE MESTRADO

AUTOR: ENGENHEIRO AGRÔNOMO FLÁVIO MANETTI PEREIRA

TÍTULO: CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS, FÍSICAS E DE CONSUMO

DE ARROZ PARBOILIZADO EM DIFERENTES GRAUS DE

GELATINIZAÇÃO.

ORIENTADOR: Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias

CO-ORIENTADOR: Prof. Dr. Álvaro Renato Guerra Dias

Departamento de Ciência e Tecnologia Agroindustrial

DCTA – FAEM – UFPel – 2005

RESUMO

O consumo de arroz parboilizado no Brasil teve um acréscimo nas

últimas décadas de forma considerável, passando de 5 para mais de 20% do

total de arroz consumido no país. Assim como a demanda pelo produto, o

conhecimento e o aperfeiçoamento das operações são crescentes. O trabalho

foi desenvolvido em duas etapas, com o objetivo de estudar as características

tecnológicas, físicas e de consumo de arroz parboilizado produzido no sul do

Brasil e avaliar efeitos do grau de gelatinização sobre elas. Após a

caracterização tecnológica e a avaliação de parâmetros físicos e sensoriais de

oito amostras comerciais de arroz parboilizado, os grãos resultantes da mistura

delas foram então reunidos em três agrupamentos de acordo com o grau de

gelatinização: a) ≤ 1/3 do endosperma gelatinizado, b) gelatinização entre 1/3 e

2/3; c) gelatinização em mais de 2/3 da cariopse, sendo avaliadas

características tecnológicas (viscoamilografia e grau branquimétrico), físicas

(dimensões e peso de mil grãos) e de consumo (comportamento na cocção e

propriedades sensoriais). Conclui-se que: 1) o arroz produzido pelas maiores

indústrias parboilizadoras do sul do Brasil apresenta diversificação nas

13

características físicas e tecnológicas, no comportamento na cocção e nas

propriedades sensoriais, que se configuram como características de consumo,

sendo a soltabilidade e a aparência e a textura os parâmetros de menor

variabilidade, enquanto a coloração, o sabor, o aroma e os tempos de cocção

os de menor uniformidade, 2) a drasticidade das operações hidrotérmicas,

representada pelo grau de gelatinização, interfere no sabor, no odor, na

coloração, na firmeza, na soltabilidade e nas propriedades viscoamilográficas,

dos grãos; 3) quanto mais desuniformes forem os graus de gelatinização dos

grãos, mais desuniformes são os parâmetros de comportamento na cocção e

as propriedades sensoriais dos grãos; 4) a uniformidade da gelatinização é tão

importante quanto sua intensidade sobre as características físicas e

tecnológicas, o comportamento na cocção e as propriedades sensoriais, que se

configuram como características de consumo.

14

MASTER OF SCIENCE DISSERTATION

AUTHOR: Agronomist Engineer Flávio Manetti Pereira

TITLE: TECHNOLOGICAL CHARACTERISTICS, PHYSICS AND T HE

CONSUME OF PARBOILED RICE WITH DIFFERENT GELATINIZA TION

DEGREE.

ADVISORS: Prof. Dr Moacir Cardoso Elias

Prof. Dr.Álvaro Renato Guerra Dias

Departament of Agroindustrial Science and Tecnology

DCTA – FAEM – UFPel – 2005

ABSTRACT

The consumption of parboiled rice in Brazil had an increment in the last

decades in a considerable way, passing of 5 for more than 20% of the total of

rice consumed at the country. As well as the demand for the product, the

knowledge and the improvement of the operations are growing. The work was

developed in two stages, with the objective of studying the technological

characteristics, physics and of consumption of parboiled rice produced in the

south of Brazil and to evaluate effects of the gelatinization degree on them.

After the technological characterization and the evaluation of physical and

eating properties of eight commercial samples of rice parboiled, the resulting

grains of her mixture were then gathered in three groupings in agreement with

the gelatinization degree: the) ≤ 1/3 of the gelatinized endosperm, b)

gelatinization between 1/3 and 2/3; c) gelatinization in more than 2/3 of the

endosperm, being appraised technological characteristics (viscosity and degree

whiteness), physics (dimensions and weight of a thousand grains) and of

consumption (behavior in the cooking and sensorial properties). It is concluded

that: 1) the rice produced by the largest industries of the south of Brazil

presents diversification in the physical and technological characteristics, in the

15

behavior in the cooking and in the sensorial properties, that they are configured

as consumption characteristics, being the stickiness and the appearance and

the texture the parameters of smaller variability, while the coloration, the flavor,

the aroma and the times of cooking the one of smaller uniformity, 2) the drastic

of the operations hydro-term, acted by the gelatinization degree, it interferes in

the flavor, in the odor, in the color, in the firmness, in the soltabilidade and in

the properties viscoamilographs, of the grains; 3) the more desuniforme are the

degrees of gelatinization of the grains, more desuniforme are the parameters of

behavior in the cooking and the sensorial properties of the grains; 4) the

uniformity of the gelatinization is as important as her intensity on the physical

and technological characteristics, the behavior in the cooking and the sensorial

properties, that they are configured as consumption characteristics.

16

1 INTRODUÇÃO

O arroz (Oryza sativa L.) é um cereal de importância mundial,

produzido em todos os continentes, estando na Ásia a maior produção. Na

América do Sul, o maior produtor é o Brasil, com uma produção na safra

2003/2004 de 12,869 milhões de toneladas, o que deixa o país em uma

posição de destaque no cenário mundial. Na última década do século XX, a

produtividade média do país ficava em torno de 2500 Kg.ha-1, mas a aplicação

de tecnologias adequadas e o lançamento de novas variedades mais

produtivas e adaptadas, a cada ciclo de produção, proporcionou o aumento da

produtividade chegando na safra de 2003/04 a 3500 Kg.ha-1 (Conab, 2004).

O estado do Rio Grande do Sul é o primeiro produtor nacional, com

6.301.700t, o que representa 49% da produção total do país. Apresenta uma

produtividade média de 6064kg.ha-1, quase o dobro da média brasileira de

3.560kg.ha-1 obtida na safra 2003/04

Uma pequena quantidade do total de arroz produzido é utilizada como

ingrediente em alimentos processados. O restante do arroz é beneficiado e

consumido na forma de grão inteiro, fazendo parte da dieta de mais de 2/3 da

população mundial, tornando-se uma fonte de carboidratos e nutrientes, que

juntamente com o feijão, oferece um aporte protéico que praticamente satisfaz

as necessidades humanas no balanceamento de aminoácidos. No Brasil, o

consumo anual per capta de arroz beneficiado é em torno de 45 a 55kg,

representando um quarto das calorias ingeridas na dieta dos cerca de 94% de

brasileiros que consomem arroz no mínimo uma vez por semana (Elias, 2003).

O grão beneficiado pode ser consumido na forma de integrais ou

polidos, beneficiados pelo processo convencional de arroz branco ou por

parboilização. No Brasil o consumo se dá principalmente na forma de arroz

branco polido, porém nas últimas duas décadas, com a evolução do

processamento industrial, através do desenvolvimento de novas técnicas,

melhores equipamentos e maior conhecimento dos fatores atuantes no

processo, a aceitação do arroz parboilizado tem tido melhoria significativa e

contínua, a ponto de sua produção, nas duas últimas décadas, passar de 5

para mais de 20% do total de arroz industrializado no país.

17

No processo de parboilização, antes de descascados e polidos, os

grãos sofrem tratamentos hidrotérmicos, que constam de três operações, a

hidratação, a autoclavagem (ou o tratamento em estufas nas industrias de

menor nível tecnológico), e as secagens.

Nos tratamentos hidrotérmicos ocorrem a gelatinização e a

retrogradação do amido, o que possibilita a reestruturação e a recuperação de

fissuras nos grãos, reduzindo os índices de quebrados. Além da redução das

perdas de industrialização dos grãos, há incremento do valor nutricional do

arroz, aumento da estabilidade no armazenamento e no transporte, assim

como modificações nas características de consumo, representadas pelo

aumento de volume na cocção e do índice de soltabilidade (Elias, 1998, Amato

et al., 2002).

O estudo de cada operação unitária da parboilização se fez necessário

para que todos os fatores atuantes no processo sejam conhecidos e

entendidos cada vez mais, com o objetivo de produzir um arroz com mais

aceitação no mercado. A autoclavagem talvez seja a etapa mais importante do

processo, pois é na autoclave que ocorre a gelatinização dos grânulos de

amido. É na etapa de gelatinização que ocorrem a reestruturação e a solda de

grãos que iriam quebrar durante o beneficiamento, além da fixação dos

nutrientes que migraram para o interior do grão junto com a água na operação

de encharcamento que precede a gelatinização. Uma gelatinização uniforme e

completa garante a qualidade do produto, porém segundo alguns autores

quanto mais severa for a autoclavagem maior será o grau de gelatinização,

mas conseqüentemente mais escuro será o arroz parboilizado, o que diminui a

aceitação no mercado.

Muitas indústrias, com o objetivo de produzir um arroz claro e sem odor

forte, o mais parecido possível com o arroz branco, utilizam condições de

encharcamento e autoclavagem mais brandas, porém a gelatinização do amido

fica comprometida e o grau de gelatinização dos grãos é muito desuniforme.

Esse trabalho foi desenvolvido em duas etapas, com o objetivo de

estudar as características do arroz parboilizado produzido no sul do Brasil e

avaliar efeitos do grau de gelatinização dos grãos sobre características físicas,

tecnológicas, sensoriais e de cocção dos grãos, que se expressam como

qualidade de consumo.

18

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Origem e evolução da produção de arroz

O arroz é originário do sudeste asiático, havendo relatos de semeadura

há cerca de 5000 anos, na China, de onde expandiu para o resto do mundo

pelos árabes através da Índia. No século XVI, foi introduzido no Brasil por

portugueses. No Rio Grande do Sul, o cultivo do arroz teve início no município

de Taquara, surgindo em Pelotas a primeira lavoura com irrigação mecânica,

no ano de 1903. A partir desse período, verificou-se uma franca expansão da

orizicultura no Estado, ocorrendo a criação de órgãos institucionalizados para

dar apoio aos produtores: o Sindicato do Arroz em 1926 e o Instituto Rio

Grandense do Arroz (IRGA) no ano de 1940, seguidos das Instituições de

Pesquisa e Universidades (Milman, 2001).

2.2 Características dos grãos de arroz

Botanicamente o arroz cultivado pertence à Classe Monocotiledoneae,

à Família Poaceae, à Subfamília Oryzoideae, à Tribo Oryzeae e ao Gênero

Oryza. O grão de arroz é um fruto, denominado cariopse, em que o pericarpo

está fundido com o tegumento da semente propriamente dita. A casca, material

que envolve o grão e constitui cerca de 20% do peso do arroz, é formada por

duas folhas modificadas (pálea e lema), a qual apresenta, na sua constituição

básica, celulose (25%), lignina (30%), pentoses (15%) e cinzas (21%), sendo

esta última formada por 95% de sílica. O arroz descascado ou esbramado é

formado por pericarpo, tegumento e camadas de aleurona, gérmen e

endosperma, que representam, respectivamente, em torno de 3, 2 a 3 e 89 a

94% (Hoseney, 1991). Essa estrutura anatômica do grão pode ser visualizada

na Figura 1.

19

FIGURA 1. Estrutura do grão de arroz (Adaptada de CHANG, Y.K., 1977).

O grão de arroz é formado por três componentes básicos: amido,

proteínas e lipídios, que constituem cerca de 98% da matéria seca, podendo

este percentual variar de acordo com o grau de processamento do grão. O

principal constituinte do arroz é representado pelos carboidratos, cujo teor

varia, em base seca de 84 a 87%, no grão descascado, sendo de 90 a 92% no

grão polido (Martinez y Cuevas, 1989).

Com exceção do amido, os percentuais dos demais constituintes

diminuem da periferia para o centro do grão. Aproximadamente, 80% dos

lipídios do arroz estão localizados no farelo e resíduos do brunimento, e cerca

de um terço dessa fração é encontrada no germe. Os lipídios estão presentes

Arista

Lema

Palea

Endosperma

Escutelo

Epiblasto Plúmula Germe

Radícula

Raque Glumas

não Florescentes

Pericarpo

Tegumento Farelo

Aleurona

20

na forma de gotículas e seu conteúdo diminui no grão com a intensificação do

polimento (Tavres et al, 1998). No arroz integral, as médias são 8,7% de

proteínas; 4,9% de lipídios e 86,4% de carboidratos. Quando o grão é

submetido ao polimento convencional, estes percentuais ficam modificados

para 8,1%; 1,3% e 90,6%, respectivamente (Kent, 1983; Bobio e Bobio, 1985;

Houston, 1985; Hoseney, 1991).

Os grânulos de amido são formados nos amiloplastos e apresentam

formato poligonal com tamanho de 2 a 4 µm (Bechtell e Pomeranz, 1980). Os

constituintes principais do amido são dois polímeros de α-D-glicose: amilose e

amilopectina.

A amilose é um polímero formado pelo encadeamento de unidades de

α-D-glicose, unidas em α-1,4. Ainda que geralmente seja admitido que se trata

de um polímero linear, isto parece ser certo somente para uma parte da

amilose, sendo o restante ligeiramente ramificado. Quando o amido é lixiviado

e aquecido um pouco acima de sua temperatura de gelatinização, a amilose

solubilizada é essencialmente linear. À medida que se vai aumentando a

temperatura de lixiviação, a amilose obtida é de alto peso molecular e

ramificada. A natureza linear e o grande comprimento de sua molécula

conferem à amilose algumas propriedades únicas, como sua capacidade para

formar complexos com o iodo, álcoois ou ácidos orgânicos. Estes complexos se

denominam ‘clatratos’ ou complexos de inclusão helicoidal (Hoseney, 1991;

Bobbio & Bobbio,1992).

A amilose pode ser precipitada de uma solução de amido (solubilizada

com hidróxido de potássio ou com dimetilsulfóxido), pela adição de álcool n-

butílico. O álcool e a amilose formam um complexo insolúvel, cuja natureza é

similar à formada pelo iodo com a amilose. A natureza linear da amilose e sua

estrutura molecular são também responsáveis pela tendência de ela se

associar consigo mesma, precipitando na solução. A amilose cristaliza

facilmente de uma solução, retrograda, ou seja, é o polímero da cristalização

na forma de géis de amido. Para Bobbio & Bobbio, (1992), o teor de amilose no

grão é considerado baixo quando inferior a 20%, médio quando se situa entre

20 e 25% e alto quando superior a 25%. Já para Martinez y Cuevas (1989), o

21

teor é considerado baixo se inferior a 22%, médio entre 23 e 27% e alto quando

superior a 28%.

A amilopectina é a fração do amido altamente ramificada, formada por

20 a 25 unidades de glicose, unidas através de ligações α-1,4. Essas cadeias,

por sua vez, estão unidas entre si por ligações α-1,6, em proporções que

variam, na mesma espécie, de acordo com o grau de maturação e as

condições ambientais na fase de produção, como temperatura média na

maturação dos grãos. A molécula de amilopectina é ramificada ao acaso e tem

três tipos de cadeias: ‘A’, compostas por glicose com ligações α-1,4; ‘B’,

compostas por ligações α-1,4 e α-1,6; ’C‘, de glicose com ligações α-1,4 e α-

1,6 mais um grupo redutor (Guimarães, 1989; Bobbio & Bobbio, 1992).

A relação amilose/amilopectina é fator preponderante na diferenciação

do comportamento dos cultivares no encharcamento. Enquanto os cultivares

com teor de amilose abaixo de 25% têm maior facilidade de hidratação,

aqueles com teores acima têm mais dificuldade de absorver água, além de

proporcionalmente reterem menor quantidade de água no seu interior (Tavares

et al.,1998; Muller, 1999).

A variação nos teores de amilose e amilopectina não afeta o valor

nutritivo do arroz, mas influi grandemente nas qualidades de consumo, Ong et

al, (1994), trabalhando com arroz parboilizado determinaram que o amido é o

componente primário da textura do arroz parboilizado cozido. Entretanto, nem a

morfologia dos grânulos, nem a estrutura cristalina são tão críticas, mas sim a

estrutura fina da amilopectina e o conteúdo de amilose, ou seja, quanto maior o

conteúdo de amilose e mais longas forem as cadeias laterais da amilopectina

mais firme é o arroz cozido.

2.2.1 Propriedades do amido

Sendo o arroz constituído principalmente por amido, o comportamento

reológico desse reflete o comportamento do grão.

As propriedades do amido envolvem suas características físicas,

químicas e tecnológicas. O estabelecimento das propriedades do amido é feito

em laboratório, a partir de condições padronizadas e equipamentos

22

específicos. A separação das propriedades é apenas uma maneira didática,

pois quando o amido é utilizado em um determinado processo ou uso alimentar

várias dessas propriedades estão envolvidas e se expressam ao mesmo

tempo.

As propriedades funcionais e nutricionais do amido são em grande

parte devidas ao estado físico no alimento, que muda durante o preparo do

mesmo. Com a cocção o amido nativo passa a uma pasta e depois, com o

resfriamento e armazenamento, passa a um gel (Mestres, 1996).

2.2.1.1 Propriedades físicas

A formação de corantes é uma propriedade física do amido. Essa

capacidade está relacionada com a presença de cargas elétricas, nos amidos

modificados e derivados de amido, que adsorvem corantes iônicos. O amido

pode ter caráter aniônico, no caso de amidos oxidados, carbóxi-metilados e

fosfatados, ou caráter catiônico, no caso de introdução de grupos amônia na

estrutura das macromoléculas componentes do amido. Essa coloração

observada quando um amido é colocado em solução com um corante iônico é

um indicador da extensão da modificação ocorrida. Como exemplo de corantes

carregados positivamente podem ser citados o azul de metileno, o cristal

violeta, a safranina e o vermelho neutro, que irão colorir amidos com caráter

aniônico. Por outro lado, os corantes carregados negativamente, como a

fuscina ácida e o alaranjado de metila colorem amidos catiônicos (Mestres,

1996).

Quanto à solubilidade, o amido quando agitado em água fria é tido

como insolúvel, embora uma pequena fração seja solubilizada. Essa

característica permite a obtenção de amido puro na indústria, pois quando é

feita a agitação do amido em água fria forma-se um suspensão com aspecto

leitoso, que permite a separação após o repouso (Bobbio & Bobbio, 1992;

Mestres, 1996)).

Outra propriedade física do amido é sua atividade ótica ativa, com

desvio da luz polarizada para a direita (dextrógiro). Este desvio varia de

intensidade de acordo com a planta que procede, possibilitando identificação

da origem botânica e quantificação em laboratório.

23

2.2.1.2 Propriedades químicas

O amido, incluído entre os alimentos energéticos, pode ser considerado

um carboidrato de estrutura complexa, formado de monossacarídeos (glicose)

ligados entre si por ligações glicosídicas do tipo alfa. As características

químicas do amido destacam-se pela composição bioquímica, principalmente

pelos conteúdos de amilose, amilopectina, conforme já foi relatado

anteriormente, além de outros constituintes, como proteínas, cinzas e gordura.

A interação entre os constituintes, e suas proporções, estão inteiramente

associadas com as propriedades tecnológicas e o comportamento dos grãos na

cocção.

2.2.1.3 Propriedades tecnológicas

As propriedades tecnológicas do amido, muitas de interesse industrial,

como é o caso da parboilização de arroz, podem ser evidenciadas através de

alterações estruturais provocadas pelas reações hidrotérmicas entre os

grânulos de amido com a água e as variações de temperatura.

Em se tratando de características tecnológicas, as principais

propriedades dos amidos são o poder de inchamento e solubilidade,

gelatinização, retrogradação, hidrólise e viscosidade.

A gelatinização, principalmente, é a propriedade do amido que viabiliza

o processo de parboilização de arroz, que é com certeza a etapa principal do

processo. Maiores detalhes dessa propriedade serão discutidos dentro da

descrição do processo de parboilização.

2.3 Beneficiamento industrial

2.3.1 Beneficiamento convencional

Segundo a legislação brasileira, arroz beneficiado é produto maduro

que depois de submetido ao processo de beneficiamento acha-se desprovido

de sua casca (Brasil, 1988). O beneficiamento do arroz pode ser feito por

24

processos como parboilização, maceração ou convencional, e de acordo com

Elias (1998; 2003) esse último é o mais aplicado e consumido no Brasil.

A primeira operação do beneficiamento do arroz é a limpeza, na qual

são retirados as impurezas e os materiais estranhos que prejudicam o fluxo do

produto no processo, danificando os equipamentos e reduzindo a qualidade do

produto final.

No beneficiamento convencional, após a limpeza, os grãos são

desprovidos das glumelas, numa operação denominada de descascamento, a

qual é realizada por máquinas com rolos que giram em sentido contrário e com

velocidades diferentes. Normalmente, uma determinada quantidade de arroz

passa pelo equipamento sem ser descascado (“marinheiros”), devendo voltar

ao descascador. Os grãos descascados (esbramados) podem ser brunidos ou

comercializados como arroz integral; contudo, seu período de validade para o

consumo é reduzido em relação ao arroz polido e ao parboilizado, devido à

maior facilidade para ocorrer a degradação de seus componentes lipídicos.

O brunimento ou polimento é realizado por equipamentos constituídos

de duas partes principais, a externa, que possui uma parede perfurada com

colunas de borracha, espaçadas entre si, formando assim uma camisa, sobre a

parte interna, que é constituída por um cone de pedra giratório, nos modelos

verticais, ou por peças cilíndricas nos horizontais. A passagem do grão

esbramado pelo interior do brunidor promove uma abrasão em sua superfície,

removendo as camadas periféricas da cariopse (pericarpo, película da

cariopse, nucela, aleurona e parte do endosperma amiláceo), as quais originam

o farelo. Na indústria, por sua vez, normalmente o brunimento é realizado pela

passagem sucessiva dos grãos de arroz pelos equipamentos em séries, até ser

atingido o grau de polimento desejado, diminuindo assim as quebras durante a

operação. Muitas indústrias utilizam polidor com microaspersão de água na

última fase, melhorando o acabamento da operação e aparência do produto.

A etapa final é a classificação, sendo executada por vários

equipamentos como peneiras e cilindros alveolados ou “trieurs”, que fazem a

separação dos grãos por dimensões. A separação por diferenças de cor é

realizada por máquinas dotadas de células fotoelétricas, as quais acusam a

passagem de grãos de coloração fora do padrão estipulado, sendo os mesmos

separados dos demais por um jato de ar. A percentagem de grãos inteiros no

25

beneficiamento, comumente conhecido por rendimento de engenho, é um dos

parâmetros mais importantes para determinar-se o valor de comercialização do

arroz. O preço pago ao produtor depende da qualidade física dos grãos,

verificada após o beneficiamento, sendo que quanto maior a percentagem de

grãos inteiros, maior é o preço pago pelo arroz. A quebra dos grãos ocorre,

principalmente, durante as operações de descascamento e de brunimento,

sendo que a maioria dos grãos quebrados durante o beneficiamento já

apresenta fissuras anteriores ao processo. Na tipificação ou classificação dos

grãos por tipo também influem os defeitos (Elias, 1998; Elias, 2004).

Para Dias (1993), que estudou cinco variedades de arroz, umidades de

beneficiamento entre 13 e 14%, no processo convencional de obtenção de

arroz branco polido, permitem a obtenção de maiores rendimentos de grãos

inteiros.

2.3.2 Beneficiamento por parboilização

Segundo a legislação nacional vigente, representada pelas Portarias

269/88, de 17/11/88 e 01/89, de 09/01/89, da Secretaria Nacional de

Abastecimento do Ministério da Agricultura e Reforma Agrária (BRASIL, 1988),

a parboilização define-se como o “processo hidrotérmico, no qual o arroz em

casca é imerso em água potável, a uma temperatura acima de 58°C, seguido

de gelatinização parcial ou total do amido e secagem”, e o seu produto, o arroz

parboilizado, como “o produto que, ao ser beneficiado, os grãos apresentam

uma coloração amarelada, em decorrência do tratamento hidrotérmico”. Nestes

documentos, o conceito de arroz macerado, que era apresentado pela

legislação que a antecedia, desaparece.

O termo “parboilizado” deriva do inglês parboiled, que por sua vez

significa partial boiled, ou seja, parcialmente fervido ou cozido (IRGA, 1993).

A parboilização é um processo hidrotérmico que altera a forma do

amido, de cristalina para amorfa, devida ao intumescimento irreversível e à

fusão. O processo contribui na redução das perdas de industrialização dos

grãos, bem como no incremento do valor nutricional do arroz, além de

aumentar a estabilidade no armazenamento e no transporte (Amato et al.,

2002).

26

As técnicas utilizadas no início do processo de parboilização no país

eram deficientes em conhecimentos científicos, as quais acarretavam em

produtos de baixa qualidade, com a intensificação de algumas características

sensoriais indesejadas, como cor, sabor e odor. Esses fatores acabaram

limitando a aceitação do arroz parboilizado junto ao consumidor (Luz, 1991).

Atualmente essa técnica vem sendo desenvolvida e melhorada através da

pesquisa e das atividades das próprias indústrias, mas ainda faltam estudos

mais aprofundados no melhoramento das técnicas para que o processo tenha

um alto índice de eficiência, resultando com isso um produto final com boa

aceitação.

Na parboilização o arroz, ainda em casca, após passar pela etapa de

limpeza, é submetido às operações hidrotérmicas, que são o encharcamento, a

autoclavagem e as secagens. Nas indústrias de tecnologias mais deficientes,

ao invés da transferência de calor por via úmida das autoclaves, a etapa de

gelatinização do amido ocorre pelo calor transferido por via seca através das

estufas, que embora englobem menores custos, são tecnicamentes menos

deficientes.

O encharcamento dos grãos, no processo de parboilização, tem

recebido atenção especial das pesquisas e a sua correta aplicação é elemento

fundamental para que se consiga produzir arroz de excelente qualidade,

exigência de um número cada vez maior de consumidores. Em alguns

cultivares de arroz já se tem determinada a melhor combinação de tempo e

temperatura de hidratação, sendo recomendado às indústrias evitar misturas

varietais na parboilização, justamente por haver diferenças significativas no

comportamento hidrotérmico de cada cultivar (Elias et al., 2001).

A finalidade do encharcamento é a hidratação adequada do arroz, para

permitir a gelatinização do amido (Amato et al., 2002). Na maioria dos

cultivares, este teor se situa na faixa de 30 a 36% de umidade (b.s.). O amido

contribui grandemente para esta absorção, pois, pela sua estrutura granular, é

capaz de sorver água até 30% do seu peso, sem aumentar o volume (Bobbio &

Bobbio, 1984).

A operação de encharcamento deve ser rápida, para evitar os

processos fermentativos e enzimáticos, que acarretam alterações indesejáveis

no sabor, na cor e no odor do produto. O encharcamento promove difusão das

27

substâncias solúveis, tornando-as uniformemente distribuídas no grão, bem

como facilita a transmissão de calor na operação subseqüente (Elias, 1988;

Amato et al., 2002).

No processo de parboilização, quando se realiza o encharcamento com

água aquecida, são reduzidas as formações de substâncias pútridas e as

fermentações, possibilitando que a água quente possa ser recirculada ou

filtrada. O tempo de encharcamento é definido em função das características

do arroz, as quais dependem do cultivar, das condições de cultivo, do tempo e

das condições de armazenamento. O aumento da temperatura da água é um

meio para diminuir o tempo da operação, que também pode ser realizado pelo

emprego de vácuo ou uso de compostos tensoativos (Gutkoski, 1991; Amato et

al., 2002).

Após atingir a umidade adequada, o arroz passa para a etapa de

autoclavagem aonde vai se completar a gelatinização iniciada ainda nos

tanques de encharcamento. Algumas indústrias do setor localizadas

principalmente no estado de Santa Catarina utilizam estufas nessa fase do

processo, promovendo gelatinização e secagem ao mesmo tempo. As

indústrias que possuem o selo de qualidade da Associação Brasileira das

Indústrias de Arroz Parboilizado (ABIAP) utilizam exclusivamente autoclave

para gelatinização, sendo esse uso uma exigência do Selo de Qualidade

conferido pela Associação em Convênio com a Universidade Federal de

Pelotas, através do Laboratório de Grãos do Departamento de Ciência e

Tecnologia Agroindustrial da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (ABIAP,

2005).

Durante a parboilização do arroz, principalmente na etapa de

autoclavagem, ocorre a gelatinização do amido. A temperatura de gelatinização

é medida pela temperatura na qual 90% dos grânulos de amido são

gelatinizados ou modificados irreversivelmente em água quente, podendo

variar de 55 a 79ºC. Ela está relacionada com o tempo necessário para o

cozimento do arroz. Durante a autoclavagem o amido hidratado é aquecido, a

temperatura eleva-se alcançando a gelatinização, que pode ser caracterizada

por uma endoterma obtida através de calorimetria diferencial de varredura

(DSC), pela perda da birrefringência, observada usando-se microscopia de luz

polarizada (perda de cruz de malta) e pelo desaparecimento da cristalinidade

28

evidenciada pela difração de raio X (Garcia et al., 1997; Mestres, 1996). Além

de sofrer transformações irreversíveis durante este processo, o sistema é

submetido a experimentar um número elevado de novas interações

moleculares. Amido, proteínas, água e outros constituintes, incluindo açúcares

de cadeias menores, competem interativamente com cada um dos outros

constituintes, afetando com isso as propriedades de gelatinização (Spies e

Hoseney 1982).

Embora a gelatinização do amido ocorra através dessas complexas

interações, o fator principal neste sistema é a interação da água com os

grânulos de amido (Kim e Cornillon, 2001). Durante o aquecimento em água,

os grânulos de amido intumescem e parte da amilose é lixiviada para fora do

grânulo (Calixto, 1999).

As variedades de arroz possuem comportamentos diferenciados

quando submetidas às condições de encharcamento e autoclavagem, isso

devido às diferenças na composição química, principalmente quanto ao teor de

amilose e à relação amilose/amilopectina. De acordo com Rombaldi et al.,

(1998), Silveira (2000) e Elias et al. (2002), o beneficiamento do arroz por

parboilização possibilita recuperar em parte danos causados aos grãos durante

a secagem, como trincamentos e desestruturação do amido, diminuindo o

percentual de grãos quebrados, além de reduzir as perdas de valor nutritivo e

aumentar a digestibilidade. Entretanto, intensifica o aparecimento de defeitos

gerais e graves. Além disso, durante essas etapas do processo de

parboilização a cor dos grãos de arroz tende a ser acentuada, tornando-

os amarelo claro ou âmbar. Os agentes da alteração não são ainda

perfeitamente conhecidos. Admite-se que possa ter sua principal causa

em escurecimentos não enzimáticos, como Maillard. O tratamento a

quente e a concentração relativamente alta de açúcares redutores e

aminoácidos podem ser alguns de seus fatores determinantes. Aumentos

da temperatura e do tempo de encharcamento, bem como no tratamento

com vapor, produzem um incremento progressivo no efeito de indução de

cor (Gariboldi, 1984; Amato & Silveira Filho, 1991).

Segundo Amato et al. (2002), as enzimas, concentradas na camada de

aleurona e no gérmen, são ativadas pela umidade. Assim as enzimas

29

lipolíticas, atuando sobre os lipídios, proporcionam a rancificação hidrolitica; já

as amilolíticas rompem ligações das moléculas de amido e favorecem o

acréscimo da intensidade da cor característica do arroz parboilizado, por

promoverem um acréscimo de açúcares de baixo peso molecular, os quais são

convertidos em açúcares redutores e reagem com os aminoácidos,

desencadeando as reações de Maillard, responsáveis pelo escurecimento não-

enzimático. Os aminoácidos são liberados pela ação das enzimas proteolíticas

sobre as cadeias polipeptídicas.

Alary et aI. (1977), estudando o efeito da amilase em algumas

características do arroz parboilizado, verificaram a existência de uma

correlação positiva entre o aumento do teor de amilase e a cor do arroz

parboilizado, com reduções dos valores industrial e comercial do produto.

Pigmentos presentes na casca também podem ser elementos

contribuidores através de um processo de difusão, acompanhando o ingresso

de água para o interior do endosperma (Bandyopadhyay & Roy, 1977;1980).

O desenvolvimento da cor do arroz parboilizado é influenciado pela

temperatura de parboilização e pelo tempo de autoclavagem, pois a

parboilização por longo tempo intensifica a coloração amarelada no grão. A

utilização de baixas temperaturas para a obtenção de arroz parboilizado de

coloração clara, associada, contudo, a altas pressões (304kpa equivalente a

3,04kgf.cm-2) pode ser usada, mas o tempo de autoclavagem deve ser de

poucos minutos, pois nessas condições a cor pode ser bruscamente

intensificada (Bhattacharya, 1996).

O ajuste do processo em função das características da variedade se

faz necessário, com o objetivo de garantir uma hidratação e posterior

gelatinização do amido uniforme e completa.

Na legislação brasileira de arroz parboilizado consta que o grão não

precisa ter o endosperma completamente gelatinizado, para ser enquadrado na

classe. Basta o grão ter uma pequena parte gelatinizada que já é considerado

parboilizado. Diante disso, as indústrias do setor, preocupadas em obter um

arroz parboilizado com os atributos sensoriais de cor, odor e sabor próximos ao

arroz branco polido, fazem uma parboilização mais branda, porém esse

processo menos severo produz um arroz com gelatinização desuniforme, onde

nem todos os grânulos de amido estão completamente gelatinizados.

30

O grão não gelatinizado ou parcialmente gelatinizado possui um

comportamento diferente de um grão completamente gelatinizado,

principalmente em relação às características tecnológicas.

Quando o grão é gelatinizado ocorre uma transformação física do

amido da forma cristalina em amorfa. Analisando grãos brancos, gessados e

translúcidos, Singh et al (2002) estudaram o comportamento desses grãos

durante a cocção e observaram que os grãos gessados apresentaram menor

tempo de cocção, provavelmente por apresentarem espaços aéreos entre os

grânulos de amido, o que facilita a hidratação diminuindo o tempo de cocção.

O grau de gelatinização do arroz parboilizado pode ser medido através

de placas de luz polarizada. Essa técnica preconiza que quando o grão de

arroz parboilizado é colocado sob luz polarizada, pode-se observar zonas

translúcidas e opacas no endosperma, que representam zonas gelatinizadas e

não gelatinizadas, respectivamente. Essa análise permite identificar qual a

severidade do processo de parboilização adotado.

Após as etapas de encharcamento e autoclavagem os grãos passam

para os secadores onde são submetidos à secagem, com o objetivo de reduzir

a umidade até níveis adequados para o beneficiamento.

Para o beneficiamento, após as operações hidrotérmicas, os grãos

parboilizados, seguem a mesma rota do arroz branco polido, com

descascamento, polimento, separação de quebrados e separação de defeitos,

antes da tipificação e da embalagem.

31

3 MATERIAL E MÉTODOS

3.1 Material

Para realização do trabalho foram utilizados grãos de arroz

parboilizado comercial, classe longo fino, agulhinha, produzidos no sul do

Brasil. Foram coletadas aleatoriamente amostras de arroz parboilizado

produzidas por oito indústrias do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, entre

não detentoras e detentoras do Selo de Qualidade da ABIAP (Associação

Brasileira das Indústrias de Arroz Parboilizado), sorteadas entre as vinte

maiores do Brasil, para constituírem a primeira parte do experimento. Dadas as

grandes desuniformidades verificadas nos parâmetros avaliados, foi incluída

uma segunda parte no experimento, constituído por três amostras obtidas da

divisão em drasticidade de operações hidrotérmicas que se expressaram nos

graus de gelatinização de cada grão, formando as amostras em que todos os

grãos apresentavam gelatinização em até 1/3 da cariopse, de 1/3 a 2/3 e mais

de 2/3 da cariopse.

3.2 Métodos

3.2.1 Análises Tecnológicas

3.2.1.1 Grau de Gelatinização

O grau de gelatinização foi determinado de acordo com o método

descrito no Boletim Técnico Nº 5 da CIENTEC. O método baseia-se no

princípio que quando uma luz polarizada incide sobre uma placa polarizada

(Figura 2), dá-se a produção de uma luz emergente plano-polarizada. Ao

colocar-se uma segunda placa na trajetória da luz assim obtida, defasada da

primeira de 180º, a intensidade da luz transmitida quase se anula. Quando se

insere um objeto entre as duas placas, nesse caso arroz parboilizado, pode-se

32

conseguir informações sobre a natureza do objeto a partir do estado de

polarização da luz emitida ou espalhada pelo mesmo. Durante a parboilização

os grânulos de amido do arroz sofrem uma transformação da forma cristalina

em amorfa. Essa alteração física pode ser acompanhada pela perda da

birrefringência quando o amido é submetido à luz polarizada.

Após a mistura dos grãos das oito amostras originais usadas na

primeira parte do experimento, eles foram divididos em três intensidades de

parboilização ou de drasticidades das operações hidrotérmicas, resultando em

três agrupamentos de grãos, que constituíram as amostras para a segunda

parte do experimento, de acordo com o grau de gelatinização do endosperma:

≤ 1/3 gelatinizado; > 1/3 e < 2/3 e; ≥ 2/3.

Figura 2 – Sistema de placas com luz polarizadas para análise de grau

de gelatinização de amido em arroz.

3.2.1.2 Viscoamilografia

Os grãos de arroz foram moídos em moinho modelo PERTEN MILL

3100. Em seguida foi uniformizada a granulometria em peneira de 60 mesh.

As propriedades viscoamilográficas do arroz foram determinadas

utilizando o analisador rápido de viscosidade Rapid Visco Analyser (RVA),

Figura 3, modelo 4-D (Newport Scientific, 1995), a partir de profiles para arroz

parboilizado. A quantidade de 3g foi ajustada para a umidade com base em

12% e a viscosidade medida foi expressa em milipascal (mPa).

33

Figura 3 - Rapid Visco Analyser (RVA).

As amostras de farinha de arroz foram colocadas em copo especial de

folha de alumínio (canister), sendo acrescidos 25mL de água destilada. Após a

inserção da palheta (spindle) e da colocação do canister no aparelho, o ciclo do

teste foi iniciado, utilizando o profile Parboiled Rice Method, sendo os

resultados das análises interpretados a partir dos gráficos fornecidos pelo

software Termocline. Os testes foram conduzidos em triplicata.

O tempo (min) e a temperatura (°C) utilizados nesta determinação

foram distribuídos da seguinte forma: a) ao ser colocada no equipamento, a

solução da amostra foi primeiramente homogeneizada com rotação de 960rpm

a 50+1ºC com auxílio de uma palheta (spindle); b) foi mantida na mesma

temperatura sob rotação de 160rpm; c) mantendo a rotação até o final do

processo constante em 160rpm, a temperatura foi elevada gradualmente até

95+1ºC, durante um intervalo de 3min45s; d) permanecendo nessa

temperatura por 4min30s; e) a amostra foi resfriada até 50ºC num intervalo de

3min45s; f) permanecendo nessa temperatura por mais 2min. Completaram-se

assim, 15min de avaliação de viscosidade sob rotação constante. Durante esse

processo, foram feitas medidas dos parâmetros: pico de viscosidade máxima

(Vmax), pico de viscosidade mínima (Vmin), pico de viscosidade final (Vf),

diminuição de viscosidade ou desestruturação do amido (breakdown), ou seja,

depressão viscoamilográfica (Dv) e restauração viscoamilográfica (Rv),

também conhecida como recuperação de viscosidade ou retrogradação

(setback) em curvas viscoamilográficas.

34

3.2.1.3 Grau branquimétrico

O grau branquimétrico foi avaliado através de branquímetro modelo

Zaccaria MBZ-1, seguindo recomendações operacionais da indústria

fabricante. O equipamento (Figura 4), com potência de 20W, sistema bivolt e

50/60hz, permite a padronização do grau de polimento, de brancura e de

transparência dos grãos.

Figura 4. Branquímetro modelo Zaccaria MBZ-1

3.2.2 Análises físicas

3.2.2.1 Peso de mil grãos

O peso de mil grãos foi avaliado de acordo com a metodologia

recomendada pelo Ministério da Agricultura (Brasil, 1988).

3.2.2.2 Dimensões

Para avaliação das dimensões dos grãos foi utilizada a metodologia

recomendada pelo Ministério da Agricultura (Brasil, 1988, 1989).

35

3.2.3 Características de consumo

As características de consumo foram avaliadas conforme metodologia

proposta por Gularte e Elias (2003) com adaptações.

3.2.3.1 Comportamento na cocção

O cozimento do arroz para as avaliações de comportamento de cocção

e propriedades sensoriais foi realizado em chapa elétrica aquecida a 300±8ºC,

com temperatura controlada por termostato. Em recipientes experimentais,

construídos de alumínio, medindo 4,75cm de altura e 4,5cm de raio, com

tampas ajustáveis e dispositivo de controle de vapor para evitar o

transbordamento durante a fervura. Foram colocados 30g de arroz, em água

previamente aquecida a 95ºC, na proporção 2,5 em relação ao volume de arroz

cru. O tempo de cocção foi previamente determinado no laboratório, situando-

se em torno de 20 minutos para o arroz parboilizado.

O volume foi calculado através da fórmula π r2 h, onde “r” é o raio do

recipiente e “h” a altura em que o arroz ocupa neste. O rendimento volumétrico

foi obtido pelo quociente entre o volume final (Vf) e o inicial (Vi), enquanto o

rendimento gravimétrico foi pelo quociente entre o peso final (Pf) e o inicial (Pi).

A absorção de água foi calculada gravimetricamente, por comparação entre os

pesos do arroz cru e após o cozimento, através da qual se verifica a hidratação

do grão. Todos os parâmetros foram expressos em percentagem.

3.2.3.2 Atributos sensoriais

A avaliação sensorial foi realizada através do teste com uma escala

linear não estruturada de nove centímetros, possuindo em seus extremos

termos descritivos, conforme a Figura 5. Nesse teste foram utilizados os

procedimentos para o monitoramento de qualidade de arroz, os quais

detectaram o grau de diferença e a caracterização dos atributos cor, brilho,

odor, soltabilidade, firmeza e sabor de cada amostra, utilizando uma equipe de

julgadores treinados e experientes, habituados com avaliações diárias de grãos

de arroz no Laboratório de Pós-Colheita e Industrialização de Grãos.

36

O cozimento das amostras de arroz foi feito da mesma forma utilizada

para as avaliações de parâmetros de rendimentos, descrito no item 3.2.3.1. O

arroz foi servido em temperatura de consumo (65ºC) em recipientes de

porcelana, de cor branca, codificados com números de três dígitos aleatórios.

UFPel - Pós-graduação

AVALIAÇÃO SENSORIAL DE ARROZ

NOME:________________________________________ DATA ___/___/___.

INSTRUÇÕES: Avalie da esquerda para a direita os atributos solicitados, registrando com um traço onde represente a intensidade de cada atributo. COR Branco branco amarelo amarelo amarelo acinzentado claro forte _________

BRILHO Opaco ligeiramente regularmente moderadamente muito opaco brilhoso brilhoso _________

ODOR Característico ligeiramente parboilizado característico parboilizado branco alterado fraco parboil. forte _________

SOLTABILIDADE Pastosos grudados parcialmente regularmente grãos bem separados soltos separados _________

FIRMEZA Em forma de mole macios firmes centro massa mole firmes mastigáveis duro _________

SABOR Característico ligeiramente parboilizado característico parboilizado à branco branco alterado fraco parboilizado forte _________ Comentários adicionais: ..........................................................................................................

Figura 5 - Modelo de ficha de avaliação sensorial de arroz.

Na Tabela 1 são apresentadas as escalas sensoriais utilizadas na

avaliação dos atributos cor, brilho, odor, soltabilidade, firmeza e sabor do arroz

e os intervalos de valores correspondentes aos termos descritores.

37

Tabela 1. Escala sensorial para arroz

Arroz cozido

Atributos sensoriais

Escala

sensorial

Cor Brilho Odor Soltabilidade Firmeza Sabor

Branco acizentado

opaco a ligeiramente

característico branco

grãos bem separados a parcialmente

em forma de massa mole

característico branco a de 0,00 a

2,25cm

a branco Opaco a ligeiramente alterado separados

a grãos moles

ligeiramente alterado

branco a ligeiramente opaco

Ligeiramente alterado

parcialmente separados

grãos moles a

ligeiramente alterado de 2,25 a

4,50cm

amarelo claro

a regularmente

a parboilizado fraco

a regularmente soltos

macios firmes

a parboilizado fraco

amarelo claro

regular a moderadamente

Parboilizado fraco a

regularmente soltos a

grãos macios firmes

parboilizado fraco a de 4,50 a

6,75cm

a amarelo Brilhoso característico parboilizado grudados

a firmes mastigáveis

característico parboilizado

amarelo a moderadamente

característico parboilizado grudados a

firmes mastigáveis a

característico parboilizado de 6,75 a

9,00cm

amarelo forte

a muito brilhoso

a parboilizado forte pastosos

com centro duro a parboilizado forte

3.2.4 Análise Estatística

Os resultados experimentais foram submetidos à análise de variância

(ANOVA) e as médias comparadas entre si pelo teste de Tukey, a 5% de

probabilidade (p≤ 0,05), utilizando o software Statistica 6.0.

38

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 Caracterização Tecnológica, de Comportamento na Coc ção e

Sensorial de Arroz Parboilizado Industrializado no Sul do Brasil

Nas Tabelas 2 a 5 e nas Figuras 6 a 13 são apresentados,

respectivamente os valores correspondentes a características sensoriais de

grãos crus e cozidos, parâmetros de cocção, físicos e físico-químicos e perfis

viscoamilográficos de arroz parboilizado comercializado no Brasil, produzidos

por oito indústrias do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, entre não

detentoras e detentoras do Selo de Qualidade da ABIAP (Associação Brasileira

das Indústrias de Arroz Parboilizado).

39

Tabela 2. Atributos sensoriais em grãos crus de arroz parboilizado AMOSTRA COLORAÇÃO BRILHO APARÊNCIA ODOR

tonalidade uniformidade intensidade uniformidade formato aspecto intensidade uniformidade

A plh a frt pouca mdr a brl pouca prb-tpc prb-tpc crp pouca B amf a amr média mdr a brl média prb-tpc prb-tpc crp média C amr a frt pouca mdr a brl média prb-tpc prb-tpc crp média D frc a plh pouca pcb a brl pouca prb-tpc prb-atp pbf pouca E plh a amr média mdr a brl alta prb-tpc prb-tpc crp média F plh a frt pouca mdr a mtb pouca prb-tpc prb-tpc crp pouca G frc a plh pouca mdr a brl média prb-tpc prb-tpc crp média H plh a frt média mdr a brl média prb-tpc prb-tpc pbf média

Coloração: acz (acinzentada); brc (branca); amz (amarronzada); amr (amarela); plh (amarela palha); frc (amarela fraca); frt (amarela forte); tpc (típica-âmbar); prb (parboilizado) Brilho: opc (opaco); mdr (moderadamente brilhoso); brl (brilhoso); mtb (muito brilhoso); pcb (pouco brilhoso); lgr (ligeiramente); rgl (regularmente); Aparência: prb (parbolizado); brc (branco); tpc (típico/a); atp (atípico/a); pbf (parboilizado fraco) Odor: crb (característico a branco); lga (ligeiramente alterado); pfr (parboilizado fraco); crp (característico a parboilizado); pft (parboilizado forte)

Tabela 3. Atributos sensoriais em grãos cozidos de arroz parboilizado AMOSTR

A COLORAÇÃO BRILHO APARÊNCIA SOLTABILIDADE TEXTURA SABOR ODOR

tonalidade uniform. intensidade

uniform. formato aspecto maciez uniform. intensidade

uniform. intensidade

uniform.

A plh a frt pouca mdr a brl pouca prb-tpc prb-tpc bsp mci a mcf média crp a lga pouca crp a lga pouca B plh a amr média mdr a brl média prb-tpc prb-tpc bsp mcf a cst média-alta crp a lga alta crp a lga média C amf a frt média mdr a brl pouca prb-tpc prb-tpc bsp mcf a cst média crp a pfr pouca crp a pbf pouca D frc a plh pouca pcb a mdr pouca prb-tpc pbf rsp a bsp mcf a frm pouca crp a pfr pouca crp a pfr média E plh a amr média rgl a brl alta prb-tpc prb-tpc bsp mcf a cst média-alta crp a lga média crp a lga alta F amf a frt pouca mdr a mtb pouca prb-tpc prb-tpc bsp mcf a cst pouca crp a lga pouca crp a lga pouca G frc a plh pouca mdr a brl média prb-tpc prb-tpc bsp mcf a cst média crp a pfr média crp a pbf pouca H plh a frt média mdr a brl média prb-tpc prb-tpc bsp mcf a cst média crp a pfr média crp a pbf média

Coloração: acz (acinzentada); brc (branca); amz (amarronzada); amr (amarela); plh (amarela palha); frc (amarela fraca); frt (amarela forte); tpc (típica-âmbar); prb (parboilizado) Brilho: opc (opaco); mdr (moderadamente brilhoso); brl (brilhoso); mto (muito); pco (pouco); lgr (ligeiramente); rgl (regularmente); Aparência: prb (parbolizado); brc (branco); tpc (típico/a); atp (atípico/a); pbf (parboilizado fraco) Soltabilidade: bsp (bem separados ou soltos); psp (parcialmente separados); rsp (regularmente separados); grd (grudados); pst (pastosos) Sabor e odor: crb (característico a branco); lga (ligeiramente alterado); pfr (parboilizado fraco); crp (característico a parboilizado) ; pfr (parboilizado fraco); pft (parboilizado forte) Textura: frm (em forma de massa); mle (moles); mci (macios); mcf (macios-firmes); frm (firmes-mastigáveis); cst (consistentes); cdr (com centro duro)

40

Tabela 4. Parâmetros de cocção em grãos de arroz parboilizado AMOSTRA CONSUMO DE ÁGUA

(peso/peso-água/grãos) TEMPO DE COCÇÃO

(minutos) RENDIMENTO

VOLUMÉTRICO (vezes) RENDIMENTO

GRAVIMÉTRICO (vezes)

mínimo máximo mínimo máximo mínimo máximo mínimo máximo

A 2,5 3,0 24 26 2,92 3,37 1,91 2,22

B 2,4 3,2 18 21 2,87 3,04 1,88 2,03

C 2,2 2,8 19 23 2,79 3,31 2,12 2,32

D 2,5 3,0 15 18 3,10 3,48 2,08 2,51

E 2,5 3,1 19 29 3,04 3,45 2,17 2,39

F 2,3 3,1 18 26 3,05 3,56 1,79 2,53

G 2,2 3,1 19 24 2,86 3,29 1,76 2,42

H 2,4 3,2 18 26 2,86 3,21 1,82 2,32

Tabela 5. Parâmetros físicos e físico-químicos em grãos crus de arroz parboilizado AMOSTRA UMIDADE (%) PESO VOLUMÉTRICO (kg.m-3) GRAU DE GELATINIZAÇÃO* (% do grão)

mínimo máximo mínimo máximo menos de 1/3 de 1/3 a 2/3 mais de 2/3

A 11,29 13,48 797 807 0 a 20 13 a 43 23 a 68 B 11,14 13,69 826 837 0 a 18 11 a 54 31 a 94

C 11,43 13,17 787 806 0 a 23 18 a 37 34 a 59 D 12,02 13,61 792 799 2 a 21 15 a 67 33 a 64

E 11,84 14,26 800 827 0 a 14 24 a 78 26 a 52 F 11,30 13,70 768 829 3 a 24 28 a 60 37 a 62

G 11,47 13,94 775 823 0 a 12 20 a 61 28 a 68 H 11,90 14,07 786 812 2 a 25 32 a 56 13 a 26 *conforme Portaria 269/88 do M.A. (Brasil, 1988)

41

Figura 6. Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra A

Figura 7. Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra B

0

400

800

1200

45

60

75

90

105

0 0 3 6 9 12 15 15

Tempo (min)

Vis

cosi

dade

(cP

)

Te

mpe

ratu

ra (

ºC)

Vmax = 927.00

VFinal = 1384.00 Temperatura

0

400

800

1200

45

60

75

90

105

0 0 3 6 9 12 15 15

Tempo (min)

Vis

cosi

dade

(cP

)

Te

mpe

ratu

ra (

ºC)

Vmax = 895.00

VFinal = 1284.00

Temperatura

42

Figura 8. Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra C

Figura 9. Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra D

0

400

800

1200

45

60

75

90

105

0 0 3 6 9 12 15 15

Tempo (min)

Vis

cosi

dade

(cP

)

Te

mpe

ratu

ra (

ºC)

Vmax = 750.00

VFinal = 1090.00

Temperatura

0

400

800

1200

45

60

75

90

105

0 0 3 6 9 12 15 15

Tempo (min)

Vis

cosi

dade

(cP

)

Te

mpe

ratu

ra (

ºC) Vmax = 1030.00


43

Figura 10. Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra E

Figura 11. Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra F

0

400

800

1200

45

60

75

90

105

0 0 3 6 9 12 15 15

Tempo (min)

Vis

cosi

dade

(cP

)

Te

mpe

ratu

ra (

ºC) Vmax = 1000.00


0

400

800

1200

45

60

75

90

105

0 0 3 6 9 12 15 15

Tempo (min)

Vis

cosi

dade

(cP

)

Te

mpe

ratu

ra (

ºC)

Vmax = 580.00

VFinal = 820.00

Temperatura

44

Figura 12. Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra G

Figura 13. Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra H

0

400

800

1200

45

60

75

90

105

0 0 3 6 9 12 15 15

Tempo (min)

Vis

cosi

dade

(cP

)

Te

mpe

ratu

ra (

ºC)

Vmax = 702.00

VFinal = 996.00

Temperatura

0

400

800

1200

45

60

75

90

105

0 0 3 6 9 12 15 15

Tempo (min)

Vis

cosi

dade

(cP

)

Te

mpe

ratu

ra (

ºC)

Vmax = 754.00

VFinal = 1080.00

Temperatura

45

Observando-se os dados das Tabelas 2 a 5 e das Figuras 6 a 13 é

possível se verificar que há grandes desuniformidades entre os parâmetros

analisados nas amostras. A soltabilidade e a aparência dos grãos foram os

parâmetros que apresentaram maior uniformidade entre todos os analisados.

Nas Tabelas 2 e 3, onde são apresentados, respectivamente, os

resultados das análises de cada atributo da avaliação sensorial realizadas em

grãos crus e após a cocção, é possível se verificar que na coloração das amostras

predominam as tonalidades entre palha, amarelo-fraca e amarela. Esse fato

demonstra a última tendência de as indústrias produzirem grãos cada vez mais

claros e soltos, para atenderem as atuais exigências dos consumidores, conforme

relatam Amato et al. (2002); Elias (2003) e Gularte (2004).

Os dados das Tabelas 2 e 3 também mostram que a uniformidade da cor

dos grãos produzidos por cada indústria se situa entre pouca e média, não

havendo nenhuma indústria com alta uniformidade nessa característica,

diferentemente do que ocorre em relação ao brilho, onde esse atributo revela

grãos entre moderadamente brilhoso e brilhoso. A adoção de polidores com micro-

aspersão de água na última fase da operação unitária de brunimento/brilhamento

explica esse comportamento A quase totalidade das indústrias parboilizadoras de

mais elevados padrões tecnológicos não mais utiliza brilhamento com glicose e

talco, passando para os sistemas de micro-aspersão, que possibilita bm

acabamento visual nos grãos com menores riscos de desenvolvimento fúngico

após o empacotamento, principalmente nos lotes comercializados em regiões de

clima mais quente e/ou com mais longos tempos de prateleira..

Aparência, cor e brilho dos grãos são os atributos mais importantes na

definição de compra pelos consumidores, às vezes mais até do que os próprios

preços, e esses atributos são verificados pelos compradores quando o arroz ainda

está no pacote, ou seja, são verificados nos grãos crus (Tabela 2).

Embora ocorram reduções acentuadas nas intensidades de cor e brilho

dos grãos de arroz com o cozimento, a observação conjunta dos dados da

Tabelas 2 e 3 permite verificar que as tendências de uniformidade ou de

desuniformidade nesses atributos não desaparece com a cocção. Assim, quanto

46

mais claros e mais brilhosos, e quanto maiores forem as uniformes de coloração e

brilho dos grãos parboilizados quando crus (Tabela 2), mais se aproximarão dos

grãos brancos polidos obtidos pelo processo convencional de beneficiamento

quando cozidos (Tabela 3), o que é uma característica desejável por grande parte

dos consumidores brasileiros, conforme relatam Amato et al. (2002) e Elias (2003).

A cocção ressalta o sabor, um atributo que mostra as maiores

diversificações (Tabela 3), mesmo naqueles grãos que se mostravam semelhantes

quando crus (Tabela 2).

Entre os parâmetros do comportamento na cocção (Tabela 4), as menores

variações ocorreram nas necessidades de consumo de água para a operação,

sejam consideradas as proporções mínimas (entre 2,2 e 2,5) ou as máximas (2,8 a

3,2). Por outro lado, os tempos de cocção constituíram o parâmetro de maior

variabilidade entre os analisados, superando em proporções as diferenças

observadas tanto nos rendimentos gravimétricos quanto nos volumétricos.

Observando-se os dados da Tabela 5, é possível verificar que em duas

indústrias há amostras que ultrapassam o limite máximo de umidade permitido

pela legislação brasileira (Brasil, 1988) para comercialização de arroz

industrializado, que é de 14%. Os valores para peso volumétrico são bastante

desuniformes entres grãos das oito indústrias, mas também entre grãos de cada

indústria. As maiores desuniformidades, no entanto, aparecem nos graus de

gelatinização.

Os padrões tecnológicos de cada indústria, as diversidades de parâmetros

operacionais nos processos industriais, principalmente nas intensidades de

polimento (Tavares et al., 1998), os diferentes genótipos utilizados e as diferenças

edafoclimáticas e de manejo agronômico utilizadas na produção justificam as

diversidades encontradas. Em face desses fatos foi executada a segunda parte do

experimento, onde foram misturados todos os grãos, de todas as indústrias, em

que os graus de gelatinização atingiam até um terço da cariopse, para constituir o

agrupamento de menor drasticidade hidrotérmica utilizada na parboilização. A

mistura dos grãos cujos graus de gelatinização atingiram entre um terço e dois

terços da cariopse constituiu o agrupamento de drasticidade média na

47

parboilização, enquanto a mistura daqueles em que o grau de gelatinização

ultrapassou os dois terços da cariopse constituíram o agrupamento de maior

drasticidade na parbolização.

4.2. Efeitos do Grau de Gelatinização nas Proprieda des Tecnológicas

e Características de Consumo de Arroz Parboilizado

Na Figura 14 são apresentadas as três amostras utilizadas para a

segunda parte do experimento, obtidas pela separação após análise individual dos

grãos sob luz polarizada, e agrupados de acordo com o grau de gelatinização.

≤ 1/3 > 1/3 e < 2/3 ≥ 2/3

Figura 14 – Grau de gelatinização de grãos de arroz parboilizados.

Os grãos analisados sob luz polarizada que se apresentaram totalmente

opacos ou com uma estreita camada translúcida na periferia foram considerados

como gelatinizados em até 1/3 da cariopse. Os grãos enquadrados na faixa de

gelatinização entre 1/3 e 2/3 apresentavam uma camada translúcida mais espessa

mas ainda com o centro branco ou opaco. Já os grãos classificados como

gelatinizados em mais de 2/3 da cariopse apresentavam-se totalmente

translúcidos, ou com pequenas regiões opacas. O enquadramento nos graus de

gelatinização ocorreu com base na proporção de área de translucidez verificada

no campo visual de cada grão na placa polarizadora.

Na Tabela 6 e Figuras 15, 16 e 17 são apresentados os parâmetros

viscoamilográficos de grãos de arroz parboilizado, agrupados em três classes de

acordo com o grau de gelatinização.

48

Tabela 6 – Parâmetros viscoamilográficos* (cP) de grãos parboilizados


Grau de Gelatinização**

Vmax Vmin Vf Dv Rv

≤ 1/3 1028,68a 1023,66a 1485,84a 5,02a 382,18a

> 1/3 a < 2/3 705,50b 698,32b 893,18b 7,18a 194,86b

≥ 2/3 353,50c 345,52c 465,34c 7,98a 119,82b

Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de significância, para o mesmo parâmetro. *Vmax = viscosidade máxima Vmin = viscosidade mínima Vf = viscosidade final Dv = depressão viscosimétrica Rv = restauração viscosimétrica ** < 1/3 = gelatinização em até 1/3 de cada cariopse < 1/3 a > 2/3 = gelatinização entre 1/3 e 2/3 em cada cariopse > 2/3 = gelatinização em mais de 1/3 em cada cariopse

Figura 15 – Perfil viscoamilográfico de grãos com até 1/3 da cariopse gelatinizada.

0

600

1200

1800

2400

40

60

80

100

0 0 3 6 9 12 15 15

Tempo (min)

Vis

cosi

dade

(cP

)

Tem

p (º

C)

Vmax = 1028.70

VFinal = 1405,80

Temperatura

49

Figura 16 – Perfil viscoamilográfico de grãos entre 1/3 e 2/3 da cariopse

gelatinizada.

Os parâmetros viscoamilográficos de arroz parboilizado são influenciados

diretamente pelo grau de gelatinização, conforme pode ser observado na Tabela 6

e nas Figuras 15, 16 e 17. Quanto mais drástico for o processo de parboilização,

ou seja, quanto maior for o grau de gelatinização do amido do arroz, menores são

os valores de viscosidade máxima, mínima e final.

Comportamento viscoamilográfico semelhante é referido por outros

autores (Cardoso, 2003; Cardoso, et al., 2003; Monks et al., 2003), os quais

mostram que o arroz branco apresenta valores de viscosidade máxima e final

superior ao arroz parboilizado.

O grão de arroz com menor grau de gelatinização, que se assemelha ao

arroz branco, quando comparado ao grão mais gelatinizado, possui no seu interior

maior quantidade de amilose não gelatinizada, que permite uma maior absorção

de água no mesmo tempo, com isso o pico de viscosidade, ou viscosidade

0

600

1200

1800

2400

40

60

80

100

0 0 3 6 9 12 15 15

Tempo (min)

Vis

cosi

dade

(cP

)

Tem

p (º

C)

Vmax = 705.50

VFinal = 893.20

Temperatura

50

máxima é maior. Da mesma forma quando ocorre o resfriamento a capacidade de

retrogradação do amido com menor grau de gelatinização é maior, pois como não

sofreu uma gelatinização prévia, devido a uma parboilização desuniforme ou

deficiente, esse amido possui uma maior capacidade de formação de pontes de

hidrogênio e conseqüentemente uma reestruturação, possibilitando assim uma

viscosidade final superior. Esse comportamento pode ser observado na Tabela 6

quando analisados juntamente os valores de viscosidade final e restauração

viscoamilográfica.

Figura 17 – Perfil viscoamilográfico de grãos com mais de 2/3 da cariopse

gelatinizada.

Na Tabela 7 é apresentado o grau branquimétrico de grãos de arroz

parboilizado, agrupados em três classes de acordo com o grau de gelatinização.

0

600

1200

1800

2400

40

60

80

100

0 0 3 6 9 12 15 15

Tempo (min)

Vis

cosi

dade

(cP

)

Tem

p (º

C)

Vmax = 353,50

VFinal = 465.30

Temperatura

51

O grau branquimétrico é uma medida utilizada para avaliar e padronizar o

beneficiamento industrial. Através da medida do polimento pode-se fazer a

regulagem do processo.

Pelos resultados da Tabela 7, observa-se que os grãos com maior grau de

gelatinização apresentam valores inferiores de brancura, transparência e

polimento. Isso se deve ao processo de parboilização mais severo que esses

grãos sofreram. Em estudo realizado por Barbosa (2002) onde foi comparada a

renda do polimento de grãos brancos e parboilizados, foi observado maior

rendimento nos grãos parboilizados, devido à maior aderência do farelo à

cariopse. Esse comportamento de maior aderência pode ser observado quanto

maior for o grau de gelatinização, pois menores são os valores de polimento

quando analisados pelo branquímetro (Tabela 7).

Tabela 7 – Grau branquimétrico de grãos parboilizados agrupados em três


Grau de Gelatinização*

BR TR POL

≤ 1/3 24,37a 3,23a 27,00a

> 1/3 e < 2/3 23,57a 3,18a 23,83a

≥ 2/3 22,1b 2,49b 13,33b

Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. * < 1/3 = gelatinização em até 1/3 de cada cariopse < 1/3 a > 2/3 = gelatinização entre 1/3 e 2/3 em cada cariopse > 2/3 = gelatinização em mais de 1/3 em cada cariopse

As Tabelas 8 e 9 apresentam os resultados das análises físicas de grãos

de arroz parboilizado, agrupados em três classes de acordo com o grau de

gelatinização.

52

Tabela 8 – Peso de mil grãos (g) de grãos parboilizados agrupados em

três graus de gelatinização

Grau de Gelatinização* Peso de mil grãos (g)

≤ 1/3 18,86a

> 1/3 e < 2/3 18,21b

≥ 2/3 17,46c


Tabela 9 – Dimensões (mm) de grãos parboilizados agrupados em três



Comprimento Largura Espessura

≤ 1/3 0,69a 0,20a 0,18a

> 1/3 e < 2/3 0,69a 0,20a 0,18a

≥ 2/3 0,68a 0,20a 0,18a


A característica física de dimensões dos grãos não é afetada pelo grau de

gelatinização, ou seja, independentemente da drasticidade do processo de

parboilização o grão mantém as suas dimensões. Isso se deve,

predominantemente ao fato de os grãos de arroz terem mais de 70% de

carboidratos em sua composição, e o amido, o principal deles, ter a propriedade

de absorver água até 30% de seu peso sem aumentar seu volume. Entretanto,

outra característica física dos grãos, o peso de mil grãos, apresentou diferenças

significativas entre as amostras. A reestruturação do amido quando gelatinizado é

53

responsável por essa diferença entre os grãos com diferentes drasticidades nas

operações hidrotérmicas, que se refletem graus de intensidade de gelatinização.

As Tabelas 10 e 11 mostram os resultados de comportamento na cocção

e parâmetros sensoriais, respectivamente, de grãos de arroz parboilizado,

agrupados em três classes de acordo com o grau de gelatinização.

Tabela 10 – Comportamento na cocção de grãos parboilizados agrupados

em três graus de gelatinização

Grau de Gelatinização

Tempo de cocção

(minutos)

Rendimento

gravimétrico (%)

Rendimento

volumétrico (%)

≤ 1/3 20a 303,11a 283,72a

> 1/3 e < 2/3 20a 302,68a 280,04a

≥ 2/3 21a 297,18a 263,56a


Tabela 11 – Parâmetros sensoriais de grãos cozidos de arroz parboilizado



Cor Brilho Odor Soltabilidade Firmeza Sabor

≤ 1/3 2,20b 2,30a 1,90b 1,83b 3,00b 2,10b

> 1/3 e < 2/3 2,53b 3,05a 2,00b 3,00a 4,40a 2,62b

≥ 2/3 4,55a 2,78a 3,00a 3,00a 4,55a 4,03a


Observando-se os dados de rendimento gravimétrico, absorção de água e

rendimento volumétrico constantes da Tabela 10, é possível verificar que o grau

de gelatinização do arroz parboilizado não interferiu nesses parâmetros das

características de cocção. Como a gelatinização do amido é um fenômeno que

54

ocorre da periferia para o centro do grão, havendo gelatinização e posteriomente

já é suficiente para reestruturar a cariopse e sofrer retrogradação, mesmo que em

camadas periféricas, faz com que se expressem as características típicas de

comportamento na cocção de arroz parboilizado, ou seja, elevados tempos de

cocção (nas condições de cocção em que foram realizados os testes, o comum

para arroz branco polido é um tempo de cocção ao redor de 16 minutos). Os

rendimentos gravimétricos e volumétricos são compatíveis com os dados

apresentados na Tabela 4.

A análise da Tabela 11 permite observar que o grau de gelatinização

influencia significativamente nas características sensoriais do arroz quando

cozido. Os grãos com maior grau de gelatinização foram classificados pela escala

sensorial em todos atributos em mais característicos a parboilizados quando

comparados aos grãos com menor grau de gelatinização, que pela análise dos

julgadores foram caracterizados como próximos do arroz branco.

A observação conjunta dos comportamentos viscoamilográficos e das

características sensoriais mostra que ambos os conjuntos de propriedades

apresentam interferência da drasticidade empregada nas operações

hidrotérmicas, expressa nos diferentes graus de gelatinização. As amostras com

menor grau de gelatinização apresentaram valores superiores de viscosidade

máxima, mínima e final, comportamento semelhante às curvas viscoamilográficas

de arroz branco, e essa semelhança foi confirmada pelos testes sensoriais. Da

mesma forma quanto maior o grau de gelatinização menor os valores medidos no

RVA e mais característico a parboilizado é o grão de arroz.

Na Tabela 11 é possível se verificar que no atributo cor o grau de

gelatinização interferiu na intensificação da cor do arroz, situando-se as amostras

na classificação sensorial em “branco amarelado a amarelo claro” (Tabela 1). Na

parboilização ocorre uma série de reações químicas que intensificam a cor dos

grãos. Especialmente na operação de encharcamento, onde o amido se intumesce

caracterizando uma fase de pré-gelatinização, ocorrem simultaneamente difusões

de substâncias das camadas mais periféricas para as mais centrais dos grãos,

lixiviação de substâncias do interior dos grãos para a água de encharcamento, e

55

desenvolvimento microbiano e reações fermentativas, hidrolíticas, oxidativas e de

outras natureza tanto na água de encharcamento como nos próprios grãos. O

aumento da concentração de proteínas e as hidrólises de açúcares favorecem a

ocorrência da reação de Maillard, enquanto os minerais lixiviados favorecem

alterações não apenas da cor, como também do sabor e do odor pela

concentração de ferro e manganês e ainda, pelas vitaminas do complexo B,

conforme registra a literatura especializada (Bhattacharya & Zakiuddin; Gutkoskii,

1991; Nunes, 2000; Amato, et al., 2002).

Na média geral, o atributo brilho classificou as amostras em “ligeiramente

opaco a regularmente brilhoso” (Tabela 1). Observou-se que ocorreram variações

nos valores entre 2,30 e 3,05 não apresentando diferenças significativas

provavelmente teve influência da gelatinização ocorrida no processo ou ainda pela

drasticidade deste.

O odor apresentou diferenças significativas entre as amostras, sendo que

as amostras com grau de gelatinização de ≤ 1/3 e > 1/3 e < 2/3 tiveram a

classificação de “característico a branco a ligeiramente alterado” enquanto que a

amostra com grau de gelatinização ≥ 2/3 foi classificada como “ligeiramente

alterado a parboilizado fraco”. A intensificação do odor pode ser explicada devido

à migração de constituintes nutricionais das camadas periféricas para o interior

dos grãos. Conforme Amato et al. (2002) o odor tem relação direta com a cor, o

que foi relatado por Goularte (2004), que se reporta a uma correlação positiva

entre esses dois atributos.

Outra relação direta com a cor, citada pelos mesmos autores, é a

soltabilidade. Arroz com cor mais intensa apresentam grãos mais soltos e nesse

estudo onde se avaliou somente arroz parboilizado a relação pode ser observada

também. Os grãos com grau de gelatinização de ≥ 2/3 apresentaram-se com

coloração mais intensa e mais soltos.

Assim como na soltabilidade, em que o processo de parboilização deixa

os grãos soltos, no atributo firmeza, torna os grãos mais firmes. De acordo com

Goularte, 2004 esse fato é devido a uma compactação das moléculas na

gelatinização quando visualizado o amido de arroz em microscopia, da mesma

56

forma a avaliação dos parâmetros viscoamilográficos permite observar que ocorre

uma redução nos picos de viscosidade à medida que aumenta o grau de

gelatinização das amostras.

O sabor é o atributo dependente das sensações de odor, aroma e tato.

Assim como no odor, é influenciado pelos mesmos compostos aromáticos e as

sensações táteis do arroz.

O atributo sabor para a amostra com até ≤ 1/3 do grão gelatinizado foi

classificado pelos julgadores em “característico branco a ligeiramente alterado”

enquanto as amostras graus de gelatinização superiores foram classificadas em

“ligeiramente alterado a parboilizado fraco”.

Pelos dados obtidos nas análises realizadas, é possível observar que a

uniformidade da gelatinização é tão importante quanto sua intensidade sobre as

características físicas e tecnológicas, no comportamento na cocção e nas

propriedades sensoriais, que se configuram como características de consumo.

Enquanto a primeira depende da tecnologia utilizada no processo, a segunda é

conseqüência direta da drasticidade empregada nas operações hidrotérmicas.

Esses fatos são importantes para as indústrias de parboilização do Brasil, pois

existem aquelas que promovem a gelatinização pela transferência de calor por via

úmida, através de autoclaves, mas também existem as que fazem uso de calor por

via seca, nas denominadas estufas, para promover a gelatinização. Como a

transferência de calor por via úmida é mais eficiente, produzindo gelatiniação mais

uniforme do amido, fazendo prever que o uso de autoclaves seja mais indicado do

que o uso de estufas na parboilização de grãos de alta qualidade, sugere-se que

sejam feitos estudos específicos comparativos entre os dois métodos.

57

5 CONCLUSÕES

5.1) O arroz produzido pelas maiores indústrias parboilizadoras do sul do

Brasil apresenta diversificação nas características físicas e tecnológicas, no

comportamento na cocção e nas propriedades sensoriais, que se configuram

como características de consumo, sendo a soltabilidade e a aparência e a textura

os parâmetros de menor variabilidade, enquanto a coloração, o sabor, o aroma e

os tempos de cocção os de menor uniformidade.

5.2) A drasticidade das operações hidrotérmicas, representada pelo grau

de gelatinização, interfere no sabor, no odor, na coloração, na firmeza, na

soltabilidade e nas propriedades viscoamilográficas, dos grãos.

5.3) Quanto mais desuniformes forem os graus de gelatinização dos

grãos, mais desuniformes são os parâmetros de comportamento na cocção e as

propriedades sensoriais dos grãos.

5.4) A uniformidade da gelatinização é tão importante quanto sua

intensidade sobre as características físicas e tecnológicas, o comportamento na

cocção e as propriedades sensoriais, que se configuram como características de

consumo.

58

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