RESÍDUOS DA INDUSTRIALIZAÇÃO DE BATATA: APLICAÇÃO NA ... · A indústria de batata frita gera...

UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS

ESCOLA DE AGRONOMIA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS

GILSIMEIRE MORAIS BASTOS

RESÍDUOS DA INDUSTRIALIZAÇÃO DE BATATA:

APLICAÇÃO NA PRODUÇÃO DE FARINHAS, SNACKS,

FARINHAS PRÉ-GELATINIZADAS E MASSA ALIMENTÍCIA

FRESCA SEM GLÚTEN

Goiânia

2012





FRESCA SEM GLÚTEN

Dissertação apresentada à Coordenação do

Programa de Pós-Graduação em Ciência e

Tecnologia de Alimentos da Escola de Agronomia

e Engenharia de Alimentos da Universidade

Federal de Goiás, como exigência para a obtenção

do título de Mestre em Ciência e Tecnologia de

Alimentos.

Orientadora: Profª Drª Maria Raquel Hidalgo

Campos

Co-Orientador: Prof. Dr. Manoel Soares

Soares Júnior

Goiânia

2012

UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS





FRESCA SEM GLÚTEN

Dissertação DEFENDIDA e APROVADA em 29 de maio de 2012, pela Banca

Examinadora constituída pelos membros:

______________________________________

Profª Drª Maria Raquel Hidalgo Campos

Orientadora - FANUT/UFG

___________________________________ Profª Drª Vera Sônia Nunes da Silva

ITAL

___________________________________ Prof. Dr. Márcio Caliari

EA/UFG

____________________________________ Prof. Dr. Manoel Soares Soares Júnior

Co-orientador - EA/UFG

DEDICATÓRIA

Dedico este trabalho a Deus, meu amado esposo Everson Bastos, a minha família e

amigos.

AGRADECIMENTOS

Primeiramente ao Senhor de todas as coisas, Deus, por ter me ajudado em todo o

tempo e guardado a vida de pessoas que foram tão importantes para o desenvolvimento deste

trabalho e que serão citadas abaixo. A Ele toda honra e glória, pois tudo provém Dele, o

conhecimento, a vida, a saúde e a benção.

Ao meu esposo, amigo, companheiro e incentivador Everson Bastos. Foi alguém que

Deus usou para orientar a minha vida e me mostrar que era capaz de fazer coisas que nem eu

mesma imaginava.

Aos meus pais, Roseli e João, meu irmão Gilmar, por todo o apoio constante, carinho

e amor.

A querida Professora Denise Von Dolinger de Brito que me instruiu nos caminhos da

pesquisa científica.

A minha orientadora Maria Raquel Hidalgo Campos que me abriu as portas quando

cheguei a esta cidade e nesse mestrado. Obrigado pelo o apoio, a ajuda, os ensinamentos.

Com ela aprendi muito mais que ciência, aprendi a prática da Ética. Exemplo de honestidade,

alegria e determinação.

Ao meu co-orientador, ou melhor, também orientador Manoel Soares Soares Júnior.

Fui abençoada por desenvolver um trabalho com dois orientadores. Agradeço pela paciência,

pela motivação, pelo carinho, pela amizade, pelas horas de boas risadas e cumplicidade e pelo

o esforço para a correção do trabalho. Com ele aprendi o significado de amor e doação à

educação e aos alunos, sempre disponível a nos ajudar a realizar os nossos sonhos.

Professores como vocês nunca serão esquecidos, pois sempre serão lembrados nos

trabalhos e na vida daqueles que tiveram, assim como eu, o prazer de conhecê-los.

A toda a equipe da Universidade Federal de Goiás, em especial da Escola de

Agronomia e Engenharia de Alimentos e da Faculdade de Nutrição, pela ajuda em todo o

desenvolvimento da pesquisa desde o guarda da segurança aos professores. Pela

disponibilidade dos laboratórios, aos técnicos, Tiago, Camila, Deivis e Ana Paula, que foram

essenciais para a realização das análises.

Agradeço às mestres Fernanda Assumpção, Thaís e Camila Moura e as alunas de

graduação do PIBIC, PIVIC e TCCs vinculados a este trabalho Flora, Ludmilla, Silvana,

Aline, Kamila, Carla, Andressa, Isadora, Herik que ajudaram imensamente para o

desenvolvimento desta pesquisa. Obrigado pelas horas dedicadas.

Agradeço a Empresa CICOPAL pela doação da matéria-prima utilizada nessa

pesquisa. Agradeço a Thays, a Monalisa e todos os funcionários dessa empresa que me

ajudaram na coleta do material.

À Tatiane Oliveira pela valorosa colaboração com as análises de Microscopia

Eletrônica de Varredura no Instituto de Física da UFG.

À Elaine, técnica do laboratório de alimentos da Escola SENAI, à Karolline e o Fredy

pela importante ajuda com as análises no texturômetro.

À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior pela concessão da

bolsa de estudos.

A todos os colegas, professores da pós-graduação e aos amigos que me acompanharam

no desenvolvimento deste trabalho, em especial a Luciana Froes pela amizade e ajuda nas

análises; a sua presença e ligações em muitos momentos foram um bálsamo de alegria. Ao

amigo Jean pelo ajuda com as análises físicas e químicas, pelo carinho e apoio nas várias

horas no laboratório e fora dele.

Aos meus amigos da Igreja Batista Renascer pelo apoio, orações, amor e carinho

constantes.

A todos vocês, muito obrigado!

EPÍGRAFE

“Tu, ó Senhor Deus, és tudo o que tenho. O meu futuro está nas tuas mãos; tu diriges a minha

vida. Como são boas as bênçãos que me dás! Como são maravilhosas! Eu louvo a Deus o

Senhor” Salmo 16:5-7.

RESUMO

A indústria de batata frita gera uma grande quantidade de resíduos, dentre eles a casca e a

polpa residual de batata. A grande preocupação com os impactos ambientais e o elevado

índice de perdas e desperdícios leva à necessidade de se criarem meios para o aproveitamento

desses resíduos. Este estudo teve como objetivo avaliar a viabilidade microbiológica,

nutricional e tecnológica da casca de batata na produção de farinha, verificar a segurança

microbiológica da polpa residual de batata, com até 72 h de armazenamento, desenvolver com

a farinha de polpa residual de batata snacks, farinhas pré-gelatinizadas e massa alimentícia

fresca com amaranto sem glúten. Foram realizadas análises físicas, químicas, microbiológicas

e tecnológicas nas matérias-primas, snacks, farinhas pré-gelatinizadas e nas massas

alimentícias frescas conforme metodologias oficiais. A contagem de Bacillus cereus (1,2x105

UFC.g-1

) na farinha de casca residual de batata foi acima do permitido para farinhas pela

legislação. A polpa residual de batata acidificada seca pode ser considerada segura para

utilização como ingrediente (farinha) em formulações de produtos alimentícios. Quanto à

composição química, a farinha da casca residual de batata obteve maiores valores de

proteínas, lipídeos, fibras e cinzas. A microscopia da polpa residual de batata demonstrou a

presença de corrosão (inúmeros poros) nos grânulos de amido, provavelmente em função da

ação enzimática. O snack extrusado sob condições de umidade de 11,17% e temperatura de

85,6ºC obteve os melhores escores no teste de aceitação. Houve variação no índice de

solubilidade em água das farinhas pré-gelatinizadas, entre 85,67 e 96,77%. O índice de

absorção em água variou de 3,94 a 10,78g.g-1

gel. A combinação de 65% de farinha de polpa

residual de batata crua, 10% de farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata e 25% de

farinha de amaranto proporcionou uma massa alimentícia com melhor qualidade visual e

características de cozimento com alto índice de aceitação e intenção de compra por parte dos

provadores. A farinha de polpa residual de batata pode ser uma alternativa para a indústria de

batata, por agregar valor ao resíduo sólido, que depois de processado pode ser empregado no

desenvolvimento de diversos produtos para a alimentação humana.

Palavras-chave: Solanum tuberosum L., sustentabilidade, novos ingredientes, composição

centesimal, propriedades funcionais, análise microbiológica.

INDUSTRIALIZATION WASTE OF POTATO: APPLICATION IN THE

PRODUCTION OF FLOUR, SNACKS, PRE-GELATINIZED FLOURS AND FRESH

NOODLE GLUTEN-FREE

ABSTRACT

The potato chip industry generates a large amount of waste, including residual peel and pulp

of potatoes. The major concern with environmental impacts and the high rate of losses and

waste creates the need to create ways for the utilization of these wastes. This study aimed to

evaluate the feasibility microbiological, nutritional and technological potato peel in the flour

production , check the microbiological safety of the remaining potato pulp, with up to 72 h of

storage, build flour with the remaining potato pulp snacks, pre-gelatinized flours and fresh

pasta with gluten-free amaranth. It analysed the physical, chemical and technological

characteristics in the raw materials, snacks, pre-gelatinized flours and the fresh pasta

according official methods. The count of Bacillus cereus in flour potato peel waste was above

the law allowed for meals. The acidified pulp dry residual potato can be considered safe for

use as ingredient ( flour) in the formulation of food products. The chemical composition, the

residual peel flour potato showed higher values of protein, lipid, fiber and ash. The

microscopic residual potato pulp showed the presence of corrosion (many pores) in starch

granules, probably due to enzymatic action. The extruded snack in 11.17 g.100g-1

humidity

and temperature of 85.6 º C presented better scores in acceptance testing. There was a

variation in the water solubility index of pre-gelatinized flour, between 85.67 and 96.77 %.

The water absorption index ranging from 3.94 to 10.78 g.g- 1

gel. The combination of 65%

flour residual potato pulp, 10% pre-gelatinized flour residual potato pulp and 25% amaranth

flour provided a pasta with better visual quality and characteristics of cooking with high

acceptance and purchase intent by the tasters. The flour remaining potato pulp can be an

alternative to the potato industry by adding value to the solid residue, which after processing

can be used in developing of various products for human consumption.

Keywords: Solanum tuberosum L., sustainability, new ingredients, composition, functional

properties, microbiological analysis.

LISTA DE EQUAÇÕES

Equação 1 Quantidade de água a ser adicionado nas amostras........................... 128

Equação 2 Diferença de cor entre amostra crua e amostra extrusada................. 130

Equação 3 Fórmula geral dos modelos completos.............................................. 133

Equação 4 Pseudocomponentes de farinha de polpa residual de batata crua ... 161

Equação 5 Pseudocomponentes de farinha pré-gelatinizada.............................. 161

Equação 6 Pseudocomponentes de farinha de amaranto..................................... 161

Equação 7 Equação polinomial modelo linear.................................................... 162

Equação 8 Equação polinomial modelo quadrático............................................ 162

Equação 9 Aumento de massa após o cozimento................................................ 164

Equação 10 Perda de sólidos na água de cozimento............................................. 164

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Fluxograma de processamento da batata frita e produção de resíduos.. 25

Figura 2 Potencial hidrogeniônico – pH da polpa residual de batata in natura e

acidificada e da polpa residual de batata seca e acidificada seca em

função do tempo de armazenamento a temperatura ambiente...............

76

Figura 3 Contagem de coliformes totais na polpa residual de batata in natura

em função do tempo de armazenamento a temperatura ambiente..........

79

Figura 4 Contagem de bolores e leveduras na polpa residual de batata in

natura, acidificada e seca em função do tempo de armazenamento a

temperatura ambiente.............................................................................

81

Figura 5 Farinha da casca residual de batata, farinha de polpa residual de

batata antes da moagem e após moagem................................................

99

Figura 6 Perfil viscoamilográfico da farinha de casca residual de batata,

farinha de polpa residual de batata e fécula de batata comercial...........

110

Figura 7 Micrografias da farinha de casca residual de batata em microscópio

eletrônico de varredura sob diferentes aumentos. aumento 50x;

aumento 330x; aumento de 350x; aumento de 400x..............................

112

Figura 8 Micrografias das farinhas em microscópio eletrônico de varredura sob

diferentes aumentos. Farinha de polpa residual de batata: aumento

150x; aumento 750x; aumento 2.000x; aumento de 10.000x. Fécula

de batata comercial: aumento de 150x; aumento de 750x; aumento de

3.000x.....................................................................................................

113

Figura 9 Índice de expansão (IE) e volume específico (VE) dos snacks de

farinha de farinha de polpa residual de batata em função da umidade

(g.100g-1

) e da temperatura (ºC) de extrusão..........................................

135

Figura 10 Micrografias da farinha de polpa residual de batata em microscópio

eletrônico de varredura sob diferentes aumentos. aumento 5.000x;

aumento 50x...........................................................................................

136

Figura 11 Luminosidade (L*), croma a*, croma b* e diferença de cor (ΔE) dos

snacks de farinha de polpa residual de batata em função da umidade

(g.100g-1

) e da temperatura (ºC) de extrusão..........................................

137

Figura 12 Diagrama gráfico da desejabilidade, visando-se obter snacks com

propriedades físicas necessárias em um produto com potencial

comercial, em função das condições de umidade e de temperatura de

extrusão durante o processamento..........................................................

139

Figura 13 Snack 3 (umidade 11,17g.100g-1

e temperatura 85,6ºC) e Snack 8

(umidade 14g.100g-1

e temperatura 90ºC), avaliados na análise

sensorial..................................................................................................

140

Figura 14 Efeito do teor de umidade da matéria-prima (g.100g-1

) e da

temperatura do extrusor (ºC) na viscosidade inicial (VI) e na

tendência a retrogradação (TR) das farinhas pré-gelatinizadas de

polpa residual de batata..........................................................................

145

Figura 15 Perfil de viscosidade da maioria das farinhas pré-gelatinizadas de

polpa residual de batata..........................................................................

146

Figura 16 Efeito do teor de umidade da matéria-prima (g.100g-1

) e da

temperatura do extrusor (ºC) no índice de absorção (IAA) e

solubilidade em água (ISA) das farinhas pré-gelatinizadas de polpa

residual de batata....................................................................................

147

Figura 17 Farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata com ampliação

de 50X e com 350X ............................................................................... 150

Figura 18 Processando das massas alimentícias frescas em pastaia: Mistura das

farinhas e ovos; hidratação e homogeneização manual; Amassamento,

moldagem e corte, massa alimentícia fresca finalizada.........................

163

Figura 19 Micrografias das farinhas em microscópio eletrônico de varredura em

diferentes aumentos. Farinha de amaranto: aumento 750x; aumento

2000x. Farinha de polpa residual de batata crua: aumento de 650x.

Farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata: aumento de

350x........................................................................................................

171

Figura 20 Tempo de cozimento (TOC), aumento de massa (AM), perda de

sólidos (PS), cor a* e cor b* em função das proporções em

pseudocomponentes de farinha de polpa residual de batata, farinha

pré-gelatinizada, e farinha de amaranto.................................................

174

Figura 21 Micrografias referentes à superfície das massas alimentícias frescas

de polpa residual de batata e amaranto e da massa alimentícia fresca

de farinha de trigo comercial..................................................................

179

Figura 22 Diagrama de desejabilidade em função dos parâmetros de tempo

ótimo de cozimento, aumento de massa, perda de sólidos na água de

cozimento e coordenada de cromaticidade b*........................................

182

Figura 23 Massa alimentícia fresca de polpa residual de batata e amaranto crua

e cozida servida na análise sensorial......................................................

186

Figura 24 Escores da avaliação sensorial aparência, aroma, textura e sabor da

massa alimentícia fresca de farinhas de polpa residual de batata crua,

pré-gelatinizada e de farinha de amaranto..............................................

187

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Teores de amilose em diferentes fontes amiláceas................................... 34

Tabela 2 Variação do pH na polpa residual de batata acidificada com pH 3,7 e

4,0 em função do tempo de armazenamento a temperatura ambiente......

73

Tabela 3 Potencial hidrogeniônico (pH) na polpa residual de batata in natura

(PBIN) e seca (PBS), acidificada (PBA) e acidificada seca (PBAS) em

função do tempo de armazenamento a temperatura ambiente..................

75

Tabela 4 Contagem de coliformes totais na polpa residual de batata in natura


função do tempo de armazenamento a temperatura ambiente..................

78

Tabela 5 Contagem de Bolores e leveduras na polpa residual de batata in natura


função do tempo de armazenamento a temperatura

ambiente....................................................................................................

80

Tabela 6 Contagem de Bacillus cereus e Estafilococos coagulase positiva na

polpa de batata residual in natura (PBIN) e seca (PBINs), acidificada

(PBA) e acidificada seca (PBAs) em função do tempo de

armazenamento a temperatura ambiente...................................................

82

Tabela 7 Contagem de Estafilococos coagulase positiva na polpa de batata

residual in natura (PBIN) e seca (PBINs), acidificada (PBA) e

acidificada seca (PBAs) em função do tempo de armazenamento a

temperatura ambiente................................................................................

83

Tabela 8 Percentual de amostra retida nas peneiras durante a análise

granulométrica das farinhas de polpa residual de batata antes da

moagem (FPRa), após moagem (FPRm) e da farinha de casca residual

de batata (FCB).........................................................................................

98

Tabela 9 Umidade, cinzas, lipídeos, proteína, fibra bruta, amido, carboidratos

(b.u) e valor energético total das farinhas de casca residual de batata

(FCB), polpa residual de batata (FPR) e fécula de batata comercial

(FBC)........................................................................................................

101

Tabela 10 pH, Atividade de água (Aw), parâmetros instrumentais de cor (L*, a* e

b*), índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água

(ISA) das farinhas de casca residual de batata (FCB), polpa residual de

batata (FPR) e fécula de batata comercial (FBC).....................................

105

Tabela 11 Viscosidade inicial a 25ºC (VI), pico de viscosidade (PV), quebra de

viscosidade (QV), viscosidade final (VF) e tendência a retrogradação

(TR) das farinhas de casca de batata (FCB), de polpa residual de batata

(FPR) e fécula de batata comercial (FBC)................................................

109

Tabela 12 Contagens microbiológicas e pesquisa de presença das farinhas de

polpa residual de batata (FPR) e casca residual de batata (FCB)...........

115

Tabela 13 Delineamento experimental do ensaio de extrusão para estudo dos

efeitos da temperatura e umidade sobre as propriedades de snacks e

farinhas pré-gelatinizadas a partir de da farinha de polpa residual de

batata.......................................................................................................

128

Tabela 14 Propriedades físicas em função da umidade (g.100g-1

) e da temperatura

de extrusão (°C) dos snacks. Modelos de regressão (p<0,05) e

coeficientes de determinação (R2) para índice de expansão (IE), volume

específico (VE) e parâmetros instrumentais de cor (L*, a*, b*, ΔE) dos

snacks........................................................................................................

134

Tabela 15 Escores médios de aparência, aroma, textura e sabor para os snacks de

polpa de batata residual extrusados obtidos na avaliação sensorial......

140

Tabela 16 Dureza e fraturabilidade de snacks de polpa residual de batata obtidos

pelo processo de extrusão termoplástica................................................

142

Tabela 17 Propriedades funcionais em função da umidade (g.100g-1

) e da

temperatura de extrusão (°C) das farinhas pré-gelatinizadas de polpa

residual de batata. Modelos de regressão (p<0,05) e coeficientes de

determinação (R2) para viscosidade de pasta inicial (VI), tendência a

retrogradação (TR), índice de absorção em água (IAA) e índice de

solubilidade em água (ISA).....................................................................

143

Tabela 18 Delineamento de misturas para estudo do efeito da farinha de polpa

residual de batata (FPB), farinha pré-gelatinizada de polpa residual de

batata (FPG) e farinha de amaranto (FA) sobre as variáveis

dependentes, em proporções reais e em pseudocomponentes..................

161

Tabela 19 Umidade, cinzas, lipídeos, proteína, fibra bruta, amido, carboidratos

(b.u), valor energético total, pH, Atividade de água (Aw), parâmetros

instrumentais de cor (L*, a* e b*), índice de absorção de água (IAA) e

índice de solubilidade em água (ISA) das farinha de polpa residual de

batata crua (FPR), farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata

(FPG) e farinha de amaranto (FA)............................................................

168

Tabela 20 Modelos de regressão múltipla, nível de significância (p), falta de

ajuste (FA) e coeficiente de determinação (R2) para tempo ótimo de

cozimento (TOC), aumento de massa (AM), perda de sólidos na água

de cozimento (PS) e parâmetros instrumentais de cor (L*, a* e b*) das

massas alimentícias frescas em função dos níveis codificados de

farinha de polpa residual de batata crua (x1), farinha pré-gelatinizada

(x2) e farinha de amaranto (x3)..................................................................

172

Tabela 21 Qualidade de cozimento e de cor instrumental da massa alimentícia

fresca selecionada formulada com 65% de farinha de polpa residual de

batata crua, 10% de farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata

e 25% de farinha de amaranto, e da massa alimentícia fresca de trigo

comercial...................................................................................................

183

Tabela 22 Composição centesimal da massa alimentícia fresca selecionada (MS)

formulada com 65% de farinha de polpa residual de batata crua, 10%

de farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata e 25% de farinha

de amaranto e de massa alimentícia fresca de trigo comercial (MT)

antes do cozimento...................................................................................

184

SUMÁRIO

PARTE 1

17

1 INTRODUÇÃO, JUSTIFICATIVA E OBJETIVO GERAL ....................

17

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ..................................................................... 21

2.1 CARACTERÍSTICAS DA BATATA ............................................................. 21

2.2 RESÍDUOS DA INDUSTRIALIZAÇÃO DA BATATA ............................... 23

2.3 SEGURANÇA ALIMENTAR DE RESÍDUOS ............................................. 26

2.4 MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO: SECAGEM E ACIDIFICAÇÃO .......... 30

2.4.1 Secagem ..................................................................................................... 30

2.4.2 Acidificação ........................................................................................... 31

2.5 AMIDO: CARACTERÍSTICAS, TIPOS E APLICAÇÕES INDUSTRIAIS.. 33

2.6 EXTRUSÃO TERMOPLÁTICA: SNACKS E FARINHAS PRÉ-

GELATINIZADAS .........................................................................................

36

2.7 AMARANTO .................................................................................................. 43

2.8 MASSAS ALIMENTÍCIAS DE MATÉRIAS-PRIMAS ALTERNATIVAS. 44

REFERÊNCIAS.............................................................................................. 50

PARTE 2 69

3 ARTIGO 1

PERFIL MICROBIOLÓGICO DE RESÍDUO DA

INDUSTRIALIZAÇÃO DE BATATA FRITA NAS FORMAS IN

NATURA, SECA, ACIDIFICADA E ACIDIFICADA SECA ...................

69

3.1 INTRODUÇÃO................................................................................................ 70

3.2 MATERIAL E MÉTODOS.............................................................................. 72

3.2.1 Coleta da polpa residual de batata................................................................ 72

3.2.2 Acidificação..................................................................................................... 72

3.2.3 Testes preliminares de acidificação............................................................... 73

3.2.4 Preparo das amostras para a análise microbiológica e secagem................ 73

3.2.5 Parâmetros da legislação brasileira e microrganismos pesquisados......... 74

3.2.6 Análise estatística............................................................................................ 74

3.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO...................................................................... 75

3.4 CONCLUSÃO.................................................................................................. 85

REFERÊNCIAS............................................................................................... 86

4 ARTIGO 2

DESENVOLVIMENTO DE FARINHAS DE RESÍDUOS DA

INDUSTRIALIZAÇÃO DE BATATA FRITA ..........................................

91

4.1 INTRODUÇÃO............................................................................................... 92

4.2 MATERIAL E MÉTODOS............................................................................ 94

4.2.1 Material........................................................................................................... 94

4.2.2 Produção das farinhas.................................................................................... 94

4.2.3 Granulometria das farinhas.......................................................................... 95

4.2.4 Composição centesimal e valor energético total.......................................... 95

4.2.5 pH e atividade de água (Aw).......................................................................... 95

4.2.6 Índice de absorção e solubilidade em água................................................... 96

4.2.7 Parâmetros instrumentais de cor.................................................................. 96

4.2.8 Propriedades viscoamilográficas................................................................... 96

4.2.9 Análise microbiológica................................................................................... 96


4.2.11 Microscopia eletrônica de varredura.......................................................... 97


4.3.1 Umidades da casca e da polpa residual........................................................ 97

4.3.2 Granulometria das farinhas.......................................................................... 98

4.3.3 Composição centesimal.................................................................................. 100

4.3.4 pH e Aw........................................................................................................... 104

4.3.5 Parâmetros instrumentais de cor.................................................................. 105

4.3.6 Índices de absorção e solubilidade em água................................................. 106

4.3.7 Propriedades de pasta ou viscoamilográficas.............................................. 108

4.3.8 Microscopia eletrônica de varredura.......................................................... 112

4.3.9 Perfil Microbiológico...................................................................................... 115

4.4 CONCLUSÃO.................................................................................................. 116

REFERÊNCIAS............................................................................................... 117

5 ARTIGO 3

SNACKS E FARINHAS PRÉ-GELATINIZADAS DE RESÍDUO DA

INDUSTRIALIZAÇÃO DE BATATA FRITA ..........................................

124

5.1 INTRODUÇÃO............................................................................................... 125


5.2.1 Polpa residual de batata................................................................................. 127

5.2.2 Ensaio de Extrusão-efeito da umidade e da temperatura sobre as

propriedades físicas de snacks e funcionais das farinhas pré-

gelatinizadas....................................................................................................

127

5.2.3 Propriedades físicas dos snacks..................................................................... 129

5.2.4 Snack com maior desejabilidade física......................................................... 130

5.2.5 Snacks selecionados........................................................................................ 130

5.2.6 Perfil microbiológico dos snacks................................................................... 131

5.2.7 Aceitabilidade dos snacks.............................................................................. 131

5.2.8 Textura dos snacks......................................................................................... 131

5.2.9 Índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água

(ISA) das farinhas pré-gelatinizadas...........................................................

132

5.2.10 Propriedades de pasta das farinhas pré-gelatinizadas............................... 132

5.2.11 Análise estatística dos dados.......................................................................... 132

5.2.12 Microscopia Eletrônica de Varredura.......................................................... 133


5.3.1 Propriedades físicas dos snacks..................................................................... 133

5.3.2 Snack de maior desejabilidade em relação às propriedades físicas........... 138

5.3.3 Análises microbiológicas................................................................................ 139

5.3.4 Aceitabilidade.................................................................................................. 140

5.3.5 Textura dos snacks......................................................................................... 141

5.3.6 Propriedades funcionais das farinhas pré-gelatinizadas de polpa

residual de batata............................................................................................

143

5.3.7 Microscopia eletrônica de varredura............................................................ 149

5.4 CONCLUSÃO………………………………………………………………. 150

REFERÊNCIAS............................................................................................... 151

6 ARTIGO 4

DESENVOLVIMENTO DE MASSA ALIMENTÍCIA FRESCA SEM

GLÚTEN COM FARINHA DE RESÍDUO DA INDUSTRIALIZAÇÃO

DA BATATA CRUA, PRÉ-GELATINIZADA E COM A ADIÇÃO DE

AMARANTO .................................................................................................

156

6.1 INTRODUÇÃO................................................................................................ 157


6.2.1 Polpa residual de batata e farinha de amaranto.......................................... 159

6.2.2 Obtenção da farinha pré-gelatinizada.......................................................... 160

6.2.3 Delineamento de misturas.............................................................................. 160

6.2.4 Processamento das massas alimentícias frescas........................................... 162

6.2.5 Parâmetros instrumentais de cor no produto antes do cozimento............. 163

6.2.6 Testes de cozimento........................................................................................ 164

6.2.7 Análise estatística e teste de desejabilidade das massas alimentícias

frescas...............................................................................................................

165

6.2.8 Análise microbiológica da massa alimentícia fresca selecionada............... 165

6.2.9 Análise sensorial da massa alimentícia fresca selecionada......................... 166

6.2.10 Propriedades físicas e químicas das matérias-primas e da massa

alimentícia fresca selecionada........................................................................

166


6.2.12 Microscopia eletrônica de varredura............................................................ 167


6.3.1 Características físicas e químicas das matérias-primas.............................. 168

6.3.2 Micrografia das matérias-primas.................................................................. 170

6.3.3 Propriedades físicas e tecnológicas das massas alimentícias frescas.......... 171

6.3.4 Micrografias das massas alimentícias frescas.............................................. 178

6.3.5 Massa alimentícia fresca selecionada pela função desejabilidade.............. 181

6.3.6 Comparação com massa alimentícia fresca de farinha de trigo

comercial..........................................................................................................

182

6.3.7 Análise microbiológica e sensorial da massa alimentícia fresca

selecionada.......................................................................................................

185

6.4 CONCLUSÃO.................................................................................................. 188

REFERÊNCIAS............................................................................................... 189

7 CONCLUSÃO GERAL.................................................................................. 196

APÊNDICES...................................................................................................

197

ANEXOS.......................................................................................................... 202

17

PARTE 1

1 INTRODUÇÃO

A batata (Solanum tuberosum) está presente na cultura alimentar de muitos países e é

um dos alimentos mais consumidos do mundo, juntamente com o trigo, o arroz e o milho

(PEREIRA; LUZ; MOURA, 2005). É comercializada no Brasil principalmente na forma in

natura, mas também é industrializada, visando a produção de amido, álcool e produtos para

alimentação humana, principalmente batatas fritas, além de enlatados, desidratados e outros.

Uma questão importante a ser resolvida pela indústria de alimentos, como a de

processamento de batata, é o grande volume de resíduos gerados. O emprego de tecnologia

adequada permite a conversão de resíduos em produtos comerciais ou matérias-primas para

processos secundários (LAUFENBERG; KUNZ; NYSTROEM, 2003).

Muitos estudos têm sido realizados com o objetivo de utilizar os resíduos industriais

do processamento de alimentos (BORGES et al., 2004; REDA et al., 2005; SAITO;

CABELO; FUKUSHIMA, 2006; FERNANDES et al., 2008; MIGUEL et al., 2008; SILVA;

ZAMBIAZI, 2008). A geração de resíduos ocorre durante a escolha, seleção, limpeza das

matérias-primas e nas diversas fases do processamento industrial (EVANGELISTA, 2001).

A composição desses é extremamente variada e depende tanto da natureza da matéria-prima,

como da técnica de produção empregada.

Os principais resíduos da indústria de processamento de batata são a casca e a polpa

residual, obtidos após o descascamento, corte e lavagem da batata. Aproximadamente 35% da

batata são descartadas no processo de industrialização (FERNANDES et al., 2008).

Infelizmente, ainda existem poucas alternativas para a utilização destes resíduos, sendo estes

dispostos no meio ambiente ou utilizados na alimentação animal (ROGOLS; SIROVATKA;

WIDMAIER, 2003). A preocupação com o desenvolvimento sustentável traz consigo a

necessidade de pesquisas que possibilitem a redução dos resíduos sólidos de alimentos

lançados ao meio ambiente e que orientem a sua correta utilização para outros fins

(FERNANDES et al., 2008).

A utilização dos resíduos, casca e polpa de batata pelas agroindústrias ofereceria

diversos benefícios, tais como: aumento no aproveitamento do alimento, diminuição nos

custos de produção e nos investimentos em tratamentos para controlar a poluição, além de

reduzir o impacto que esses causam pelo seu descarte no meio ambiente.

18

Pelo exposto, faz-se importante a criação e a aplicação de novas tecnologias para o

aproveitamento dos resíduos da indústria de batata frita. Uma estratégia seria converter a

casca e a polpa residual em formas modificadas, que poderiam ser armazenadas com baixo

custo, por exemplo, como farinhas, o que as tornariam estáveis ao armazenamento e

adequadas para várias aplicações. São inúmeras as possibilidades de utilização destes resíduos

e o estudo da composição nutricional pode fornecer informações sobre as suas contribuições

para uma dieta equilibrada e uso potencial na indústria alimentícia.

A polpa residual de batata é o resíduo produzido em maior quantidade na indústria de

batatas fritas. Por isso foi selecionada neste trabalho para estudos microbiológicos e

aplicações alimentícias. O aproveitamento deste resíduo em nível industrial é dificultado em

função do seu elevado teor de umidade, grande possibilidade de contaminação, assim como o

processo de fermentação por microrganismos. O armazenamento inadequado desta polpa

poderia resultar na deterioração e/ou a sobrevivência de agentes patogênicos nos alimentos

produzidos a partir dele, criando assim, riscos inesperados à saúde do consumidor.

Para o tratamento deste resíduo, do ponto de vista higiênico-sanitário, o emprego de

métodos de conservação tais como acidificação e secagem são recomendadas, assim como, o

seu monitoramento microbiológico. Conhecer e estimar o tempo de permanência em

temperatura ambiente deste resíduo, a fim de garantir a mínima proliferação de

microrganismos, fornecerá informações imprescindíveis para as indústrias alimentícias a

respeito do armazenamento antes da secagem visando o aproveitamento da polpa residual de

batata na alimentação humana.

Acredita-se que a polpa residual de batata contenha grande quantidade de amido, no

entanto, o uso do amido de várias espécies amiláceas na alimentação, na forma nativa, é mais

restrito pela baixa capacidade de absorção, insolubilidade em água fria, instabilidade frente a

ciclos de congelamento e descongelamento e tendência à retrogradação (SITOHY et al.,

2000). Porém, estas desvantagens podem ser compensadas através da extrusão termoplástica

que pode aumentar o poder de inchamento, absorção e solubilização, bem como, reduzir o

processo de retrogradação durante o período de resfriamento (SCHIRMER; TOLEDO;

REYES, 1986).

No caso da batata, a extrusão é um dos processos industriais que tem se mostrado

eficiente no seu processamento. As aplicações da fécula de batata extrusada destinam-se a

produção de alimentos práticos, instantâneos, como os matinais, snacks, alimentos infantis,

massas pré-cozidas, pudins e sopas instantâneas (LEONEL, 2005). A tecnologia de extrusão

19

termoplástica pode ser eficiente na produção de snacks e farinhas pré-gelatinizadas de polpa

residual de batata com boas características comerciais, contribuindo para uma melhor

aplicabilidade e aproveitamento deste resíduo.

A possibilidade de produzir industrialmente novos produtos a partir de matérias-

primas diferentes do trigo tem despertado o interesse do meio científico e da indústria de

alimentos. Uma das razões para isto, além do fator econômico e ambiental, seria a

possibilidade de consumo por parte de portadores de doença celíaca. O tratamento desta

doença consiste na retirada completa do trigo, cevada, centeio, aveia e malte da dieta.

A exclusão do trigo em produtos clássicos industrializados pode ser difícil, devido às

propriedades viscoelásticas conferidas pelo glúten. É o que ocorre, por exemplo, no caso das

massas alimentícias. No processamento do macarrão, as propriedades elásticas da massa são

inteiramente dependentes da rede de glúten (ANTOGNELLI, 1980). As proteínas do glúten

conferem às massas alimentícias capacidade de absorção de água, coesividade, viscosidade e

elasticidade (WIESER, 2007). Na ausência desta matéria-prima, é necessário alterar as

condições de processamento, utilizando, por exemplo, uma fração de amido pré-gelatinizado

que é misturada ao restante dos ingredientes. Essa fração agirá como um ligante (EL-DASH,

1991). Sendo assim, a farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata poderia ser usada

na produção de massa alimentícia sem glúten.

Um problema encontrado em produtos a base de matérias-primas com altos teores de

amido, é a qualidade protéica, com deficiência de aminoácidos essenciais e o baixo teor de

fibra alimentar. O amaranto é um pseudo-cereal que pode ser considerado excelente para

incorporação em novos produtos alimentícios por apresentar alto valor nutricional e algumas

propriedades de alimento funcional (FERREIRA; MATIAS, ARÊAS, 2007). Também não

contém glúten e assim como a soja, apresenta as globulinas como sua principal forma de

proteína de reserva (GORISTEIN et al., 2001). Diversas pesquisas têm avaliado a

incorporação da farinha de amaranto em preparações culinárias como substituto da farinha de

trigo com o objetivo de alcançar uma melhor qualidade nutritiva do produto final e também

verificar o impacto dessa substituição em sua estrutura (MARCÍLIO; AMAYA-FARFAN;

SILVA, 2005; COELHO, 2006; CAPRILES et al., 2008).

Este estudo teve como objetivo avaliar a viabilidade microbiológica, nutricional e

tecnológica da casca de batata na produção de farinha e, da polpa de batata residual na

produção de farinha, snacks, farinhas pré-gelatinizadas e como ingrediente na elaboração de

massa alimentícia fresca com amaranto sem glúten. E também, obter alimento com menor

20

custo, ou seja, mais acessível à população, incluindo os portadores de doença celíaca;

minimizar o desperdício de resíduos, que potencialmente podem ser utilizados como matéria-

prima na indústria de alimentos e assim, diminuírem os impactos ambientais da

industrialização da batata.

21

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 CARACTERÍSTICAS DA BATATA

Segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE (2011), a

produção de batata inglesa no Brasil no ano de 2011 foi de 3.943.146 toneladas. Parte desta

quantidade foi destinada à comercialização in natura e outra parte processada nas

agroindústrias. Diversas cultivares de batata têm sido plantadas no Brasil, entre elas: Achat,

Bintje, Monaliza, Baraka, Aracy e Radosa, Atlantic, Panda, Asterix, Agria, Baronesa e Russet

Burbank (TFOUNI et al., 2003).

A batata apresenta um bom potencial nutricional, pois é composta por

aproximadamente 76% de água, 17% de carboidratos, 2,0% de proteínas, 0,3% de açúcares

redutores, 1,1% de cinzas, quantidades irrisórias de lipídios, fibras e sais minerais. Sabe-se

que 100 g de batata suprem cerca de 10% das necessidades diárias de um adulto em tiamina,

niacina, vitamina B6 e ácido fólico; 50% da vitamina C e ainda 10% da demanda de proteínas

(PEREIRA; LUZ; MOURA, 2005; SABLANI; MUJUMDAR, 2006;). Além destas

características ela também é importante na alimentação por conter elevado teor de potássio

(NAKANO; DELEO; BOTEON, 2006).

Diversos fatores afetam a composição química da batata e consequentemente a sua

qualidade para processamento nas indústrias de batata frita, tais como: a cultivar, o estádio de

maturação, as condições ambientais, o solo, o clima, a adubação e as doenças (TRINDADE,

1994; MACCARI JÚNIOR, 1997; LEONEL, 2005). O teor de potássio utilizado na adubação

afeta o teor de amido da batata. Quando a adubação é excessiva ocorre uma maior absorção de

água com acúmulo na planta e diluição do amido devido ao aumento da umidade. Este fator

diminui o rendimento do tubérculo durante processamento (PAULETTI; MENARIN, 2004;

PINELI et al., 2005). Recomenda-se que as batatas sejam processadas em no máximo quinze

dias após a colheita para obter um produto final de qualidade. Ela deve apresentar formato

regular, tamanho uniforme, “olhos rasos” e ausência de defeitos. Estes fatores influenciam o

rendimento do processo, diminuindo as perdas nas etapas de descascamento e acabamento,

que na indústria de batata frita normalmente gira em torno de 15 a 20%. O rendimento final

de batatas fritas, obtidas a partir de 100 kg de batatas selecionadas, é de aproximadamente 30

kg (TFOUNI et al., 2003).

22

A indústria de batata frita necessita de matéria-prima de qualidade, com oferta regular

e o potencial de uso da cultivar é importante, uma vez que algumas não são adaptadas a

industrialização, sendo indicadas apenas para o consumo in natura (YORINORI, 2003). A

cultivar Atlantic é muito empregada pela indústria, sendo responsável por 80% do mercado

formal de batata processada na forma de fatias frias, isto porque é uma das poucas cultivares

com qualidades específicas para este fim e pela alta produtividade (FILGUEIRA, 2003;

PASTORINI et al., 2003; YORINORI, 2003). Esta cultivar apresenta tubérculos uniformes de

formato arredondado e tamanho médio, com ausência de deformações e olhos superficiais, os

quais facilitam o descascamento, diminuindo as perdas de peso no processo (BORRUEY et

al., 2000).

Pelo sabor agradável, a batata é aplicada na confecção de diversas preparações, tanto

da culinária nacional quanto internacional, servindo como fonte alimentar para diferentes

classes econômicas (FILGUEIRA, 2003). Existem diversos produtos industrializados

derivados da batata, dentre eles os desidratados, tais como fécula, flocos e farinha que são

utilizados pela indústria alimentícia na fabricação de pães, bolos, como agente espessante em

sopas e molhos, na formulação de produtos instantâneos (pudim, macarrão), entre outros; os

cubos de batata desidratados e, a batata frita (chips ou palha) (COELHO; VILELA;

CHAGAS, 1999; BERBARI; AQUIRRE, 2002).

O processamento industrial de batata disponibiliza uma série de produtos que

beneficiam a alimentação humana, entretanto, ele também gera uma grande quantidade de

resíduos como as cascas e a polpa residual. O elevado teor de umidade da polpa e da casca de

batata dificulta o reaproveitamento destes nas indústrias, pois há grande possibilidade de

contaminação do produto, devido à fermentação por microrganismos. Neste sentido, é

necessária a aplicação de outros processos tecnológicos, como por exemplo, a secagem de

forma simultânea à produção dos resíduos. Porém, o uso da secagem só se tornará um

processo interessante para os empresários, quando houver o desenvolvimento de alternativas

para o emprego destes resíduos como ingredientes para formulação de alimentos para

humanos, de forma a aumentar a sustentabilidade das empresas que visem reaproveitá-los

(LAUFENBERG; KUNZ; NYSTROEM, 2003).

23

2.2 RESÍDUOS DA INDUSTRIALIZAÇÃO DE BATATA

Os resíduos da indústria de alimentos, tais como cascas, caroços, talos, polpa e outros,

além de criarem potenciais problemas ambientais, representam perdas de matérias-primas e

energia, exigindo investimentos em tratamentos para controlar a poluição. Estes resíduos

possuem alto valor de reutilização, pois são materiais que fornecem nutrientes como

proteínas, carboidratos, fibras alimentares, enzimas e óleos essenciais (COELHO; LEITE;

ROSA, 2001; PELIZER; PONTIERI; MORAES, 2007).

A grande preocupação com os impactos ambientais e o elevado índice de perdas e

desperdícios gerados pela indústria de alimentos tem levado pesquisadores a buscar

alternativas viáveis de aproveitamento e geração de novos produtos para o consumo

(PEREIRA et al., 2005). O resíduo final, sempre que possível, deve ser aplicado como

matéria-prima em um novo processo (FERNANDES, 2006). No processamento do maracujá

as cascas são consideradas adequadas para a produção de doce em calda, sendo

sensorialmente aceitáveis e com baixo custo de produção (OLIVEIRA; NASCIMENTO;

BORGES, 2002). Na elaboração de balas, a substituição de 40% da polpa da banana nanica

por cascas apresentou boa aceitabilidade quando comparadas a marcas comerciais (HUALLA,

1993).

No processo de industrialização da batata aproximadamente 35% da produção é

descartada na forma de resíduos, em grande parte no meio ambiente sem o tratamento

adequado. Algumas indústrias os fornecem como matéria-prima para fabricação de produtos

para alimentação animal (REZENDE et al., 2007), porém isto nem sempre ocorre. O descarte

destes resíduos no meio ambiente causa sérios problemas. Em alguns países onde ocorre a

irrigação de solos com a água residual da batata, há a contaminação da superfície dos mesmos

através da formação de espuma na superfície de solos congelados, que traz odores

desagradáveis e leva nitrogênio e fósforo para a água do subsolo (OLSEN, 2006 apud

FERNANDES et al., 2008).

Dentre os resíduos gerados pela industrialização de batata estão a casca e a polpa. No

Brasil, estima-se que mais de 300 mil toneladas de cascas de batata são descartadas por ano

(BALSALOBRE, 1995). Os resíduos de casca de batata são difíceis de serem eliminados,

principalmente devido ao transporte (ROGOLS; SIROVATKA; WIDMAIER, 2003). A casca

representa um dos principais efluentes resultantes da indústria processadora de batata e

24

geralmente é descartada como um resíduo, sendo utilizada na alimentação animal ou como

matéria-prima de fertilizantes orgânicos (RANDUZ et al., 2003).

É comum o descarte da casca da batata no preparo dos mais variados pratos, tanto em

nível industrial quanto doméstico. Devido a necessidade de serem encontradas novas opções

para a reutilização de resíduos, acredita-se que a casca da batata poderá se tornar um

importante produto para indústria alimentícia, uma vez que é rica em fibras e antioxidantes

naturais como carotenóides, antocianinas e ácidos fólicos (ONYENEHO;

HETTIARACHCHY, 1993; SOTILLO; HADLEY; HOLM, 1994; AL-SAIKHAN;

HOWARD; MILLER JR, 1995).

Fernandes et al. (2008) utilizaram resíduo de casca de batata recolhidas no Restaurante

Universitário e na Indústria de batata chips para a produção de farinha mistas, juntamente com

a farinha de trigo branca e integral em diferentes porcentagens, visando a sua utilização em

produtos de panificação. As análises de fibra bruta e minerais, especialmente os valores de

cálcio, fósforo e magnésio da farinha de casca da batata apresentaram valores altos, podendo

enriquecer produtos elaborados com a mesma. Outro aspecto importante foi a quantidade de

amido encontrada na farinha deste resíduo (41,35%). Neste trabalho eles destacaram que, se

corretamente limpa e higienizada, a casca pode ser utilizada na alimentação humana na forma

de farinha.

A pesquisa de Garmus et al. (2009) utilizou casca de batata cortada manualmente para

a produção de farinha que apresentou um alto teor de fibras (4,6%) e os biscoitos produzidos a

partir dela, alcançaram boa aceitabilidade. A presença de fibras é importante uma vez que

podem atuar na prevenção de doenças intestinais, como constipação, hemorróidas, hérnia

hiatal, doença diverticular e câncer de cólon. Pode contribuir, também, na prevenção e no

tratamento da obesidade, na redução do colesterol sanguíneo, na regulação da glicemia após

as refeições e, ainda, diminuir o risco de doenças cardiovasculares e diabetes (VITOLO;

CAMPAGNOLO; GAMA, 2007). Embora apresente características que poderiam beneficiar a

alimentação humana, ainda existem poucos estudos sobre as características microbiológicas e

nutricionais do resíduo casca de batata.

A polpa residual de batata, resultante da etapa de corte e lavagem de batatas no

processamento de batatas fritas, é um resíduo formado aparentemente por uma pequena fração

de restos de paredes celulares do tubérculo de batata, de uma grande quantidade de amido e

água. Geralmente, este resíduo é retido em um big bag que separa parcialmente o líquido da

fração particulada (polpa). Durante o processamento, as batatas são cortadas de acordo com o

25

produto desejado: batata chips lisa, ondulada ou batata palha. Após o corte, as fatias devem

ser lavadas com jatos d’água, entretanto, no caso de batata palha, o processo de lavagem deve

ser cuidadoso, porque há maior liberação de amido e os pedaços são mais frágeis e mais

susceptíveis à quebra (TFOUNI et al., 2003). Isto resultaria em uma maior produção de polpa

residual. O fluxograma do processamento de batatas fritas e da geração dos resíduos casca e

polpa são mostrados na Figura 1.

Figura 1. Fluxograma de processamento da batata frita e produção de resíduos. Fonte: DIAS (2010).

Câmara fria

Pré-lavagem

Fritura

Secagem parcial

Lavagem

Corte

Seleção

Descascamento

Salga

Empacotamento

Peneira

Água de lavagem

Filtro

Polpa residual de

Batata

Cascas

residual de

batata

Água

Cascas

Tratamento de

Efluentes

Decantação/Filtração

Big Bag

Água

26

A polpa residual de batata recuperada na Empresa CICOPAL, na cidade de Senador

Canedo/GO, chega a oito toneladas por mês e atualmente é vendida para uma indústria de

cola, a R$ 0,15 o quilo, enquanto o restante é enviado para a Estação de Tratamento de

Efluentes (ETE) da empresa ou destinada a compostagem. A porção enviada para a ETE

deve-se ao fato de o sistema de recuperação da polpa não ser eficiente e grande parte da água

de lavagem que a contém é perdida durante a decantação no big bag. Segundo DIAS (2010),

para a reutilização da polpa de batata na indústria é necessário melhorar o sistema de captação

já existente. Com esta melhoria e a implantação de um sistema de secagem, a produção da

polpa residual de batata pela indústria poderá ser aumentada em até 20%. Esta pesquisa

apontou que com o sistema atual de processamento, seria possível substituir 20% da farinha

de trigo por polpa de batata na produção de snacks fritos, isto reduziria o custo de produção

em 10% e aumentaria a margem de lucro dos snacks de trigo. Os custos na ETE para o

tratamento do resíduo poderiam diminuir em 50%. Não foram encontrados outros estudos

relacionados ao reaproveitamento da polpa residual de batata, apesar de existir um interesse

generalizado em redução do impacto ambiental e aproveitamento integral dos alimentos.

Portanto, a polpa residual de batata por ser produzida em grande quantidade por

indústrias de batata frita e por essa apresentar potencial para a utilização na alimentação

humana deve primeiramente passar por um rigoroso controle microbiano. A avaliação da

qualidade microbiológica de um produto fornece informações que permitem avaliá-lo quanto

às condições de processamento, armazenamento e distribuição para o consumo, sua vida útil e

quanto ao risco à saúde (FRANCO; LANDGRAF, 2005).

2.3 SEGURANÇA ALIMENTAR DE RESÍDUOS

A segurança alimentar refere-se à ausência de riscos ao consumo dos alimentos,

garantindo que estes estejam livres de toda e qualquer substância causadora de danos à saúde

do consumidor. Os alimentos podem ser contaminados por origem biológica como as

bactérias e os fungos que são os representantes principais e preocupam tanto a indústria de

alimentos quanto autoridades sanitárias por serem responsáveis pela imensa maioria dos casos

de doenças transmitidas por alimentos (DTA) (GUERREIRO, 2006).

As DTA constituem um dos problemas de saúde pública mais freqüente do mundo

contemporâneo. Elas são causadas por agentes, os quais penetram no organismo humano

27

através da ingestão de água ou alimentos contaminados. Os alimentos contaminados

aparentemente são normais, apresentam odor e sabor normais e, como o consumidor não está

devidamente esclarecido ou consciente dos perigos envolvidos, não consegue identificar

qual alimento poderia estar contaminado em suas últimas refeições (NOTERMANS;

VERDEGAAL,1992). Sendo assim, torna-se difícil rastrear os alimentos responsáveis pelas

toxinfecções ocorridas (COSTALUNGA; TONDO, 2002).

Os sintomas mais comuns das DTA incluem dor de estômago, náusea, vômitos,

diarréia e febre. Dependendo do agente etiológico envolvido, porém, o quadro clínico pode

ser extremamente sério, com desidratação grave, diarréia sanguinolenta, insuficiência renal

aguda e insuficiência respiratória (FORSYTHE, 2002; RODRIGUES et al. 2004;

MÜRMANN et al., 2008). Entre as causas mais frequentes de contaminação dos alimentos,

destacam-se a manipulação e a conservação inadequadas dos mesmos, além da contaminação

cruzada entre produtos crus e processados (COSTALUNGA; TONDO, 2002; MÜRMANN et

al., 2008).

As contaminações microbiológicas nos alimentos podem ocorrer desde a colheita até o

processamento, embalagem, transporte, estocagem e por diversos meios, seja o solo, a água, o

ar, incluindo os diversos contatos físicos, mecânicos ou manuais. No entanto, o

desenvolvimento microbiano depende do tipo de substrato que se constitui o alimento e à

disponibilidade de água, necessária aos processos metabólicos (FERREIRA NETO et al.,

2004).

De modo geral, as análises microbiológicas devem ser realizadas com o objetivo de

avaliar a qualidade microbiológica do processo produtivo e do alimento, visando diagnosticar

um possível agente etiológico causador de surto de DTA. Além de avaliar o grau de

contaminação por microrganismos deteriorantes, bem como de orientar o monitoramento,

indicando medidas corretivas em pontos críticos de controle. Dentre os microrganismos que

contribuem para a contaminação dos alimentos, temos os Coliformes totais e termotolerantes,

Salmonella sp., Estafilococos coagulase positiva, Bacillus cereus, Clostrídios sulfito

redutores, bolores e leveduras, entre outros (FRANCO; LANDGRAF, 2005).

O grupo dos coliformes totais é composto por bactérias da família Enterobacteriaceae,

capazes de fermentar a lactose e produzir gás, quando incubadas a 35-37°C, por 48 h. Além

de serem encontrados nas fezes, estão presentes nos vegetais e no solo, onde persistem por

período superior ao de bactérias patogênicas como Salmonella sp. e Shigella. Elevados

números de coliformes indicam processamento inadequado ou possível recontaminação pós-

28

processamento, podendo ser provenientes da matéria-prima, dos equipamentos mal

higienizados, ou dos manipuladores de alimentos (PELCZAR JÚNIOR; CHAN; KRIEG,

1996).

O índice de coliformes fecais ou termotolerantes é utilizado como indicador de

contaminação fecal, ou seja, de condições higiênico-sanitárias inadequadas, visto que a

população deste grupo é constituída de uma alta proporção de Escherichia coli, que tem seu

habitat exclusivo no trato intestinal do homem e dos animais. Além disso, indicam condições

sanitárias inadequadas durante o processamento, produção ou armazenamento. Altas

contagens podem significar contaminação pós-processamento, limpezas e sanificações

deficientes e tratamentos térmicos ineficientes. Os coliformes fecais apresentam capacidade

de continuar fermentando a lactose e produzir de gás, quando incubados à temperatura de 44-

45°C. Essas bactérias são responsáveis pelos casos de diarréia e outros distúrbios intestinais,

sendo considerados os principais agentes contaminantes de muitos alimentos (ALMEIDA

FILHO; NADER FILHO, 2002).

Com relação às salmonelas, seu principal reservatório é o trato gastrointestinal do

homem e dos animais, principalmente aves e suínos. Este gênero abriga as espécies

causadoras de febre tifóide (S. Typhi), das febres entéricas (S. Paratyphi A, B, C) e das

enterocolites por Salmonella sp. (salmoneloses) (FRANCO; LANDGRAF, 2005). A

salmonelose é uma das principais zoonoses que acomete a população mundial, sendo

importante a adoção de medidas preventivas, para se evitar o risco de infecção na população

(SHINOHARA et al., 2008).

Estafilococos coagulase positiva são microrganismos de grande importância em

alimentos por apresentarem risco à saúde pública por meio da produção de enterotoxinas.

Estão presentes nas lesões de pele e vias aéreas superiores do homem, sendo facilmente

transferidos para os alimentos. Em condições favoráveis esse microrganismo multiplica-se no

alimento, até alcançar altas cargas, produzindo as enterotoxinas que causam a toxinose. Os

principais sintomas são náuseas, vômito e diarréia, e em idosos e crianças essa manifestação

pode ser fatal, caso esses indivíduos apresentem outras doenças (CLEMENTE; VALLE;

ABREU, 2003).

As principais bactérias esporuladas, as mais resistentes ao calor e de maior

importância na microbiologia alimentar, pertencem aos gêneros Bacillus e Clostridium

(VIDAL-MARTINS; ROSSI; REZENDE-LAGO, 2005). O B. cereus, é um tipo de

microrganismo Gram-positivo, em forma de bastonete, móvel, de grande importância na

29

indústria de alimentos, tendo em vista sua capacidade de produzir toxinas, responsáveis por

toxinfecções alimentares, enzimas extracelulares, que determinam o potencial de deterioração,

e esporos, que podem resistir aos tratamentos térmicos, inclusive a ultra alta temperatura

(UAT) (GHELARDI et al., 2002; CRONIN; WILKINSON, 2008). Essa espécie é encontrada

predominantemente no solo, na água e em material fecal. Sendo assim, a presença de bactérias

ou esporos de B. cereus é relativamente frequente (ANDERSSON; RONNER; GRANUM,

1995; KOTIRANTA; LOUNATMAA; HAAPASALO, 2000), causando a contaminação de

diversos alimentos como, por exemplo, arroz, especiarias, leite, produtos lácteos, verduras,

carnes, alimentos farináceos, sobremesas e bolos (GHELARDI et al., 2002; FRANCO;

LANDGRAF, 2005). Em virtude de determinadas propriedades dos esporos, tais como,

sobrevivência em diferentes temperaturas e valores de pH, resistência à desidratação e

irradiação e capacidade de adesão a superfície de equipamentos, as indústrias de gêneros

alimentícios encontram dificuldades para a eliminação desse microrganismo durante o

processamento industrial (ANDERSSON et al., 1995; KOTIRANTA LOUNATMAA;

HAAPASALO, 2000). A contaminação de alimentos pelo B. cereus além da deterioração dos

alimentos, também tem sido, em decorrência da ingestão de alimentos contaminados com

cepas patogênicas, associada à ocorrência de dois tipos de síndrome (a emética e a diarréica).

Na primeira observa-se a pré-formação da toxina no alimento, enquanto na segunda, a toxina

é produzida no trato gastrointestinal (GHELARDI et al., 2002).

Com exceção de algumas espécies aerotolerantes, os clostrídios são anaeróbios estritos

e catalase negativos. A principal fonte de Clostridium é o solo, sendo encontrados no trato

intestinal do homem e dos animais e nos alimentos. Esse gênero é composto por várias

espécies, e cada uma delas é caracterizada por possuir um conjunto de fatores de virulência

distinto (FRANCO; LANDGRAF, 2005). Dentre essas espécies, destaca-se o grupo dos

Clostrídios sulfito-redutores, que se caracteriza por reduzir o sulfito a sulfeto de hidrogênio

(H2S) a 46ºC. Sua aplicação na análise de alimentos é oferecer uma indicação simples e rápida

da potencial presença de Clostridium perfringens e Clostridium botulinum, espécies capazes

de causar sérios danos à saúde do consumidor (LUND, 2004).

Bolores e leveduras são importantes indicadores da eficiência de práticas de

sanitização de equipamentos e utensílios durante a produção e beneficiamento de alimentos.

Além disso, podem estar associados à produção de metabólitos tóxicos e deterioração de

alimentos. A proliferação de bolores e leveduras é mais lenta do que a das bactérias em

alimentos de baixa acidez e alta atividade de água. Portanto, dificilmente serão responsáveis

30

pela deterioração desses alimentos. Embora a legislação sanitária vigente não estabeleça

padrões de tolerância para esses microrganismos, a presença destes nos alimentos pode

representar perigo à saúde pública, devido principalmente à produção de micotoxinas pelos

bolores. Essas toxinas quando ingeridas podem até levar a óbito (FRANCO; LANDGRAF,

2005).

Poucos estudos relataram análise microbiológica de resíduos visando aplicação em

produtos alimentícios. Ferreira e Pena (2010) realizaram análises microbiológicas na casca do

maracujá amarelo, resíduo da industrialização de suco, e observaram que o mesmo poderia ser

utilizado como alimento. Damiani et al. (2008) avaliaram a qualidade microbiológica de

geléias formuladas com diferentes níveis de casca em substituição à polpa de manga e

concluíram que todos os resultados apresentaram-se dentro dos limites permitidos pela

Resolução RDC nº 12, da Agência Nacional de Vigilância Sanitária do Ministério da Saúde

(ANVISA/MS) (BRASIL, 2001). O resultado satisfatório, segundo este estudo, foi devido à

sanitização adequada das frutas e dos equipamentos utilizados, além da efetividade dos

métodos de conservação empregados. A fermentação na batata, assim como em seus resíduos

é um processo espontâneo. Falhas durante o armazenamento da polpa de batata podem

resultar na deterioração e/ou a sobrevivência de agentes patogênicos nos alimentos

produzidos, criando assim, riscos inesperados à saúde do consumidor. Desta forma, tanto do

ponto de vista de higiene quanto de segurança, o uso de métodos de conservação é

recomendado (AGUILERA; CHIRIFE, 1994).

2.4 MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO: SECAGEM E ACIDIFICAÇÃO

Entre os métodos de conservação de alimentos mais utilizados pode-se referenciar o

controle da temperatura, a secagem e a adição de conservantes químicos.

2.4.1 Secagem

A conservação pela secagem tem sido realizada durante muitos séculos e é utilizada

para reduzir a atividade de água do alimento, responsável pela sua perecibilidade. As técnicas

utilizadas podem variar, desde a simples exposição ao sol e ao vento, secagem em estufas por

convecção natural ou circulação forçada, até a adição de solutos como sal, açúcar, entre outros

(FREITAS, FIGUEIREDO, 2000).

31

As vantagens de se utilizar esse processo são inúmeras, dentre elas a conservação do

produto com o aumento da vida de prateleira, redução do volume, facilitando o transporte e

armazenamento, a estabilidade dos componentes aromáticos a temperatura ambiente e a

proteção contra degradação enzimática e oxidativa, além da economia de energia por não

necessitar de refrigeração e a disponibilidade do produto durante qualquer época do ano

(PARK; YADO; BROD, 2001; PARK; MORENO; BROD, 2001). A secagem tem sido

aplicada em diversas pesquisas com vegetais e frutas, avaliando os efeitos da temperatura,

vazão do ar e da dimensão do alimento sobre o tempo de secagem, teor de umidade final e

encolhimento do produto (LEITE; MANCINE; BORGES, 2007; BORGES et al., 2008).

A secagem da polpa residual de batata para a sua conservação e produção de farinha é

um processo viável, pois possibilitará sua utilização em diversos alimentos (DIAS, 2010). A

fécula de batata (produto a princípio semelhante à polpa residual) é utilizada, principalmente,

na indústria de panificação, podendo também ser usada para a produção de biscoitos, massas

folheadas, biscoitos fermentados, bolos e misturas para bolos, sopas desidratadas, em recheios

para cobertura de tortas congeladas, rações para filhotes de animais, molhos, temperos, além

de snacks, pura ou em misturas com féculas de mandioca (WILLARD, 1975). Alguns estudos

realizaram a substituição parcial ou total de farinha de trigo pela de batata na produção de

panificados e empanados de frango e obtiveram ótimos resultados (FERREIRA; PARK, 2001;

MISRA; KULSHRESTHA, 2003; FREITAS et al., 2005).

2.4.2 Acidificação

Os conservantes químicos representam substâncias que são adicionadas aos alimentos

com intuito de evitar possíveis contaminações e alterações, pois reduzem ou eliminam a

atividade microbiana e enzimática e impedem possíveis reações químicas prejudiciais aos

alimentos (GARDNER, 1972).

Dentro os conservantes químicos, temos os ácidos, que são empregados na conservação

de vários alimentos, proporcionando uma vida de prateleira mais longa. A preservação de

alimentos pela acidificação é um procedimento muito antigo e os ácidos atuam de diferentes

formas no processamento de alimentos, sendo utilizados, como agentes saborizantes, tampões

no controle do pH, conservantes na prevenção do crescimento de microrganismos e da

germinação de esporos, sinergistas aos antioxidantes, na prevenção da rancidez e do

escurecimento, modificadores da viscosidade, entre outros (GARDNER, 1972). No alimento

acidificado é adicionado um ácido ou alimento ácido, para originar um produto que tenha um

32

pH final de equilíbrio de 4,6 ou menor e uma atividade de água acima de 0,85 (SANTANA,

1996).

O pH é um dos principais fatores que determinam a sobrevivência e o crescimento dos

microrganismos durante o processamento, a estocagem e a distribuição de alimentos. A

eficácia dos ácidos em inibir a atividade microbiana depende de sua constante de dissociação

(pKa). O pKa corresponde ao valore de pH no qual 50% do ácido total está na forma não-

dissociada. Este varia com o tipo de ácido orgânico usado como conservador em alimentos,

situando-se entre pH 3 e 5. Portanto, à medida que se abaixa o pH do alimento, aumenta-se a

proporção de moléculas de ácido na forma não dissociada e, consequentemente, sua eficiência

como agente antimicrobiano (CHICHESTER; TANNER, 1972).

A atividade antimicrobiana aumenta com o comprimento das cadeias de carbono que

constituem o ácido e valores menores de pKa (PARTANEN; MROZ, 1999) e esta relacionada

com a capacidade do ácido em penetrar na célula microbiana livremente através da membrana

celular, liberando íons e prótons e alterando o pH intracelular e o gradiente de concentração

iônica. O acúmulo de anions H+ provoca toxidez e inibe reações essenciais, como a glicólise

(GAUTHIER, 2005). Dessa forma, as atividades enzimáticas e os sistemas de transporte de

nutrientes são reduzidos, ocorrendo a morte celular ou a diminuição no desenvolvimento

bacteriano (DIBNER; BUTTIN, 2002). Adicionalmente, o processo de transporte de prótons

livres para o exterior da membrana celular aumenta o gasto energético e os ânions RCOO- do

ácido, impedindo a síntese de DNA e interrompendo o processo de replicação das proteínas

(DIBNER; BUTTIN, 2002; GAUTHIER, 2005). A ação antimicrobiana de ácidos orgânicos

sobre o crescimento de bactérias patogênicas foi comprovada. Sawaya et al. (1995)

empregaram ácido lático e refrigeração a 4ºC em carcaças de frango e conseguiram um

aumento de seis a sete dias na vida de prateleira.

Na indústria de alimentos, o ácido lático é muito usado como acidulante, agente

antimicrobiano, adjuvante de sabor, solvente, estabilizador, emulsificador, sendo considerado

seguro pelo Food and Drug Administration (FDA) (NAMPOOTHIRI; PANDEY; JOHN,

2006; JOHN; NAMPOOTHIRI; PANDEY, 2007).

O ácido lático, à temperatura ambiente, é um líquido incolor ou ligeiramente amarelado,

solúvel em água. A queda de pH que ele provoca é responsável por grande parte de sua ação

antimicrobiana, agindo como conservador. O ácido lático é muito estável ao calor, resistindo a

temperaturas elevadas. Possui suave sabor ácido, não mascara outros componentes odoríferos

e não sofre limitações quanto ao seu emprego como alimento (XAVIER, 1997).

33

Observa-se que tanto a secagem quanto a acidificação são métodos que podem ser

aplicados na polpa residual de batata para sua conservação. Acredita-se que esse resíduo, caso

apresente qualidade microbiológica dentro dos limites permitidos para féculas pela legislação,

poderia ser usado na alimentação humana com grande potencial tecnológico. Isto porque,

sabe-se que o amido é um dos componentes presentes em maior quantidade na batata, e

provavelmente nesse resíduo, o que torna fundamental a elucidação de algumas de suas

características.

2.5 AMIDO: CARACTERÍSTICAS, TIPOS E APLICAÇÕES INDUSTRIAIS

A batata, assim como, o milho, o trigo, o arroz e a mandioca são as cinco principais

espécies consideradas fonte de amido comercial. O amido constitui o mais abundante

carboidrato de reserva das plantas superiores e nos tubérculos corresponde de 65% a 85% do

peso seco. O amido está presente nos tecidos sob a forma de grânulos intracelulares, os quais

são constituídos de moléculas de amilose e amilopectina associadas entre si por pontes de

hidrogênio (CEREDA, 2002; DENARDIN; SILVA, 2009). O arranjo estrutural dessas

macromoléculas permite a formação de áreas amorfas e em regiões de maior e menor

cristalinidade. São as áreas cristalinas do amido que mantêm a estrutura do grânulo, controlam

o seu comportamento na presença de água e os tornam mais resistentes aos ataques químicos e

enzimáticos. A zona amorfa dos grânulos de amido é a região menos densa, mais suscetível

aos ataques enzimáticos e absorve mais água em temperaturas abaixo da temperatura de

gelatinização (BILIADERIS, 1991; LACERDA et al., 2008).

A amilose e a amilopectina são depositadas em camadas sucessivas e se superpõe ao

redor de um núcleo denominado hilum. Essa característica confere ao amido um caráter

semicristalino, com regiões cristalinas e ordenadas onde se encontra a amilopectina e regiões

amorfas, nas quais as cadeias poliméricas estão menos ordenadas, as quais são constituídas

pela amilose (GALLANT; BOUCHET; BALDWIN, 1997).

A proporção de amilose e amilopectina é variável com a fonte botânica, o que irá

conferir características específicas à pasta de amido, assim como à organização física das

mesmas dentro da estrutura granular (BILIADERIS, 1991). Na tabela 1 é possível visualizar

alguns teores de amilose de fontes amiláceas determinados por alguns autores. Observa-se que

34

a batata apresenta maior quantidade de amilose quando comparada com outras fontes

tropicais.

Tabela 1. Teores de amilose em diferentes fontes amiláceas.

Fonte de amido Amilose%

Batata 25,41

Batata-doce 19,11

Milho 24,52

Mandioca 18,6-23,61

Araruta 23,93

Inhame 10-155

Mandioquinha-salsa 234

1HOOVER, (2001);

2 ZHENG; SOSULSKI, (1998);

3LEONEL et al. (2001);

4LEONEL; CEREDA, (2002);

5GALLANT et al., (1982).

Nos amidos que possuem maiores teores de amilose é possível observar a habilidade

que esta possui de formar gel depois do grânulo de amido ter sido gelatinizado. A formação

do gel é consequência da retrogradação dos polímeros de amido solubilizados depois de

cozidos (THOMAS; ATWEL, 1999).

A amilopectina é, em grande parte, responsável pela expansão do grânulo de amido.

Assim, os grânulos ricos em amilopectina são mais fáceis de serem dissolvidos em água a

95ºC que os que contêm muita amilose. Quando esses são aplicados a alimentos conferem-

lhes maior resistência à retrogradação durante estocagem a baixas temperaturas (CHEFTEL;

CHEFTEL, 1992; THOMAS; ATWELL, 1999).

A funcionalidade do amido está diretamente relacionada com essas duas

macromoléculas, com a distribuição do tamanho granular, teores de monoesterfosfato,

fosfolipídeos, e com a quantidade de constituintes menores, pois além da amilose e

amilopectina, os grânulos de amido também contêm lipídios, proteínas e sais minerais

(MORRISON, 1995; HOOVER, 2001). Em amidos de tubérculos, as proteínas, cinzas e

lipídeos aparecem em pequena quantidade e não chegam a alterar as propriedades funcionais.

Quanto menor o teor destas substâncias, melhor a qualidade do amido. O baixo teor de

lipídeos, por exemplo, faz dos amidos de tuberosas os mais neutros e menos sujeitos a

complexação (HOOVER, 2001; PERONI, 2003). O fósforo também desempenha um

35

importante papel nas propriedades funcionais, causando impacto nas propriedades reológicas

de amidos isolados, proporcionando pastas mais claras (transparentes), com alta viscosidade e

consistência. Em amidos de raízes e tubérculos o monoesterfosfato promove sua natureza

hidrofílica por introduzir nas cadeias de amido, os grupos fosfatos carregados negativamente

aumentando sua capacidade de ligação com a água, poder de inchamento e claridade de pasta

(LIM; KASEMSUWAN; JANE, 1994; BLENNOW et al., 2000; HOOVER, 2001).

O tamanho e a forma dos grânulos de amido são característicos da planta de origem

(RASPER, 1971). Singh e Singh (2001) analisaram a forma e tamanho de grânulos de amido

de cultivares de batata (Solanum tuberosum), utilizando a microscopia eletrônica de varredura

e observaram diferenças significativas para estes parâmetros entre as cultivares. A forma

variou de oval a cuboidal, com diâmetros médios variáveis de 15-20 μm e 20-45 μm, para

grânulos pequenos e grandes, respectivamente.

Os amidos nativos que possuem maiores grânulos tendem a inchar quando submetidos

a temperaturas menores. O amido de milho, por exemplo, gelifica e incha no intervalo de 62 a

72ºC, mas de forma lenta, enquanto que, o amido de batata, com tamanho de grânulo superior

ao do milho, gelifica a temperaturas inferiores e seu inchamento é mais rápido (KOKINI;

LAI; CHEDID, 1992).

O amido influência as propriedades de textura de muitos alimentos e é amplamente

utilizado como espessante, umectante, estabilizante coloidal, gelificante, agente de volume e

agente de retenção de água, nas diversas indústrias que fabricam alimentos prontos

desidratados e liofilizados, patês de carne enlatada, pudins instantâneos, geléias, gelatinas,

iogurtes, em produtos de confeitaria e de panificação e ainda nos alimentos balanceados,

como agente ligante dos componentes dos alimentos (SVEGMARK; HERMANSSON, 1993;

MORETTO et al., 2002).

Fécula e amido são sinônimos. A legislação brasileira define amido como o produto

amiláceo extraído das partes aéreas comestíveis dos vegetais, e fécula, como o produto

amiláceo das partes subterrâneas comestíveis: tubérculos, raízes e rizomas (BRASIL, 1978).

O uso de féculas de diversos tubérculos na alimentação tem sido extensivamente relatado pela

literatura. As féculas fermentadas de araruta e batata-baroa podem ser empregadas na

fabricação de biscoitos, da mesma forma que a fécula fermentada de mandioca e com boa

aceitação pelos consumidores (PEREIRA et al., 1999). A fécula de batata-doce pode ser

utilizada como espessante em bebidas lácteas (ANDRADE; MARTINS, 2002) e a da batata-

barôa na formulação de sopas instantâneas (GARCIA et al., 2007). A fécula de batata melhora

36

a estabilidade da espuma da cerveja, o que reduz gastos com uso de estabilizantes (MATOS et

al., 2005), e também pode ser incorporada nas formulações de sopas desidratadas (SANTOS

et al., 2010) e na cobertura de empanados de frango (FREITAS et al., 2005). Na produção de

sopas desidratadas, a fécula de batata é a preferida como espessante, por permitir reconstruir o

aspecto cremoso da sopa depois de cozida, com o menor tempo de preparo, por apresentar

baixa temperatura de formação de pastas, além de possuir sabor suave (FRANCO et al.,

2001).

Alguns estudos mostram que a fécula de batata possui características importantes e de

interesse para a indústria de alimentos. Por exemplo, o tamanho dos grânulos de amido e o

grau de fosforilação são maiores do que de outros amidos comercialmente disponíveis

(SINGH et al., 2003; JOBLING, 2004). Além disso, a existência de monoesterfosfato no

amido de batata (0,089 g.100g-1

) é de suma importância, pois confere alta viscosidade (KIM

et al., 1995; JANE et al., 1999; NODA et al., 2006a), transparência do seu gel (SINGH et al.,

2003), maior consistência e estabilidade de pasta sendo uma vantagem para muitas aplicações

industriais (HOOVER, 2001; MOORTHY, 2001).

Algumas propriedades dos amidos são importantes e determinam o seu uso nas

formulações de alimentos, tais como poder de inchamento, viscosidade, absorção e

solubilidade em água, formação de géis e a relação com a temperatura. Amidos que

apresentam baixas temperaturas de empastamento são ideais para o uso em alimentos de

preparo instantâneo, como macarrões, sopas e algumas sobremesas como pudins (DAIUTO;

CEREDA, 2006).

É fato que o uso do amido de várias espécies amiláceas na alimentação, na forma

nativa, é mais restrito por apresentar pouca absorção, insolubilidade em água fria,

instabilidade frente a ciclos de congelamento e descongelamento e tendência a retrogradação

(SITOHY et al., 2000). Porém, estas desvantagens podem ser compensadas através da

extrusão termoplástica que pode aumentar o poder de inchamento, absorção e solubilização,

bem como, reduzir o processo de retrogradação durante o período de resfriamento

(SCHIRMER; TOLEDO; REYES, 1986).

2.6 EXTRUSÃO TERMOPLÁTICA: SNACKS E FARINHAS PRÉ-GELATINIZADAS

A extrusão é uma tecnologia vantajosa, de alta versatilidade e eficiência, de baixo custo,

alta produtividade, curto tempo de reação e ausência de geração de resíduos (NABESHIMA;

37

GROSSMANN, 2001). Essa operação unitária têm proporcionado numerosas aplicações em

produtos alimentícios de conveniência tais como: petiscos, macarrões, alimentos à base de

cereais enriquecidos com proteína, bebidas em pó, produtos texturizados em geral como

farinhas e amidos pré-gelatinizados utilizados na formulação de sopas instantâneas, molhos

semiprocessados, produtos de confeitaria, amidos modificados, alimentos infantis, alimentos

para animais de estimação (pet foods), cereais matinais e snacks (CHANG et al., 1999;

ALVIM; SGARBIERI; CHANG, 2002; FERNANDES et al., 2003).

O processo de extrusão compreende as etapas de pré-extrusão, extrusão e pós-

extrusão. A pré-extrusão inclui a preparação dos ingredientes e sua mistura com posterior

condicionamento de umidade. Na etapa de extrusão, a matéria-prima é introduzida no

equipamento através do alimentador, sendo impulsionada pelo(s) parafuso(s) em direção à

matriz. À medida que o produto percorre o seu percurso ocorre aumento gradativo do atrito

mecânico, aumentando a pressão e temperatura, proporcionando o cozimento. A pós-extrusão

inclui a secagem dos extrusado para umidades inferiores a 10%, o resfriamento e a aplicação

de sabores e temperos ou moagem para fabricação de farinhas pré-gelatinizadas (EL-DASH,

1982).

Existem variáveis do processo de extrusão que controlam diretamente os atributos de

qualidade do alimento e são denominadas variáveis independentes. De acordo com Yacu

(1990), as variáveis independentes incluem a composição dos ingredientes alimentares, sua

umidade, o tamanho das partículas, a velocidade de alimentação do parafuso, a configuração

do parafuso e da matriz, a temperatura, a pressão e o tempo de residência do alimento no

cilindro extrusor. Já as variáveis dependentes mudam como consequencia das variáveis

independentes e servem para avaliar as propriedades físicas, químicas e funcionais dos

extrusados obtidos. Entre elas podem-se citar a densidade, o volume específico, a umidade, a

expansão, os atributos sensoriais como aparência, sabor, crocância e textura, o grau de

cozimento, avaliado através da susceptibilidade enzimática, a viscosidade, os índices de

absorção e de solubilidade em água, a difração de raios-X e os parâmetros colorimétricos.

Para que a qualidade seja mantida é necessário um controle cuidadoso no processo de

extrusão. Condições de extrusão brandas (alto teor de umidade, baixo tempo de residência e

baixa temperatura) favorecem maior retenção de aminoácidos, proteína, vitaminas,

digestibilidade do amido, aumento da fibra alimentar solúvel, diminuição da oxidação lipídica

e maior absorção de minerais. No entanto, condições de extrusão severas ou formulações

inadequadas (por exemplo, presença de açúcares redutores) podem causar a diminuição do

38

nutricional. Geralmente, a alta temperatura de extrusão (> 200ºC) e baixo teor de umidade

(<15 g.100g-1

) devem ser evitados para manter a qualidade nutricional (SINGH; GAMLATH;

WAKELING, 2007).

Dependendo do produto pretendido, diferentes temperaturas, umidades, velocidades e

tipos de parafuso podem ser utilizados (FARAJ; VASANTHAN; HOOVER, 2004). Contudo,

esses parâmetros do processo de extrusão não são os únicos determinantes na qualidade

tecnológica dos extrusados. Considerar aspectos dos componentes presentes na matéria-prima

é necessário, tais como: tipo, teor de umidade, estado físico, composição química (teores e tipos

de amidos, proteína, fibras, gorduras e açúcares) e pH (BHANDARI; D’ARCY; YOUNG,

2001).

O teor de umidade do material que será extrusado afeta significativamente a expansão,

sendo que, em produtos amiláceos, quanto menor a umidade, maior a expansão e maior grau

de dextrinização e viscosidade de pasta a frio (EL-DASH, 1982; ARÊAS, 1996). No entanto,

a alta umidade causa a expansão do extrusado logo após transpor a matriz, mas a estrutura

sofre colapso antes de ocorrer o resfriamento necessário, resultando num produto denso e

duro. A expansão do produto final está inversamente relacionada com a umidade da matéria-

prima e diretamente relacionada com o aumento da temperatura de extrusão, no entanto, o

efeito da umidade apresenta maior significância (HARPER, 1994).

A extrusão melhora a digestibilidade da proteína, devido à desnaturação e inativação

dos inibidores de enzimas. Aumento da temperatura, aplicação de calor anterior ao

processamento, origem da proteína e velocidade de rotação da rosca são fatores que

interferem na digestibilidade da proteína durante a extrusão (CAMIRE; CAMIRE;

KRUMHAR, 1990). A desnaturação promove o surgimento de peptídeos com diferentes pesos

moleculares, aminoácidos até então indisponíveis, podendo ocorrer reações com açúcares

redutores e outros componentes (reação de Maillard) (CHUANG; YEH, 2004). A proteína é

importante para a elasticidade, retenção de gás e estrutura alveolar, adesividade,

extensibilidade, absorção de água, ligação e mesmo expansão dos produtos extrusados

(SHUKLA, 1998).

Quanto aos lipídeos, altos teores prejudicam a expansão dos extrusados, enquanto

pequenos (até 5%) facilitam a extrusão e melhoram a textura. Durante a extrusão, os lipídeos

podem ser afetados como resultado da oxidação, hidrogenação, isomerização ou

polimerização (CAMIRE; CAMIRE; KRUMHAR, 1990).

39

O cozimento por extrusão aumenta significativamente a digestibilidade do amido

quando comparado com os amidos não extrusados, devido à ruptura da estrutura física do

grânulo de amido e a gelatinização (HAGENIMANA; DING; FANG, 2006). Desta forma,

percebe-se que o processamento por extrusão provoca transformações benéficas nos grânulos

de amido, tornando-os mais susceptíveis à degradação enzimática (FURLAN et al., 2003). Na

produção dos extrusados, os amidos são importantes para adesão, coesão e expansão

(SHUKLA, 1998). Maiores concentrações de amilopectina resultam em extrusados

expandidos com menores alvéolos de ar na estrutura e menor densidade específica enquanto

que altos teores de amilose resultam em menores índices de expansão, maior dureza e maior

resistência à absorção de água (HARPER, 1994).

O processo de extrusão também é responsável pela formação de complexo entre

amilose e lipídios, reações de degradação de vitaminas e pigmentos (ILO; LIU;

BERGHOFER, 1999), inativação de alguns fatores antinutricionais (inibidores de tripsina,

hemaglutininas, taninos e fitatos), esterilização e manutenção das cores e sabores naturais dos

alimentos (FELLOWS, 2000; BHANDARI; D’ARCY; YOUNG, 2001).

As propriedades físicas e químicas de diferentes materiais amiláceos extrusados tem

sido extensivamente pesquisados em função dos parâmetros do processo de extrusão. Lustosa,

Leonel e Mischan (2008) avaliaram o efeito da umidade da farinha de mandioca, rotação da

rosca e temperatura de extrusão sobre as propriedades físicas dos extrusados e observaram

que a umidade exerceu um efeito mais acentuado sobre as propriedades físicas. Borba,

Sarmento e Leonel (2005) pesquisaram o efeito das variáveis umidade da farinha de batata-

doce (15, 18 e 21%), temperatura na terceira zona do canhão (100, 120 e 140ºC) e rotação da

rosca (180, 210 e 240 rpm) sobre as características dos extrusados e verificaram que o teor de

umidade e a temperatura de extrusão influenciaram significativamente a expansão dos

extrusados. Ding et al. (2005) pesquisaram o efeito das condições de extrusão nas

propriedades físico-químicas e nas características sensoriais de snacks expandidos a base de

arroz. Verificaram que a velocidade do parafuso (180–320 rpm) não exerceu efeito

significativo sobre essas propriedades.

O grits de milho é a principal matéria-prima na produção de snacks. Estes apresentam

alta porosidade, textura crocante e agradável (ASCHERI et al., 2003b; CARVALHO et al.,

2003). Com intuito de agradar ao paladar e serem mais aceitos pelos consumidores, este

produtos são aromatizados. O aroma e o sabor, geralmente, são empregados por meio de

veículo lipídico, com elevado índice de gordura saturada e ácidos graxos trans em sua

40

composição (CAPRILES; ARÊAS, 2005). Os snacks fazem parte do cardápio alimentar da

população, sendo ingerido entre as principais refeições. Estimativas revelam crescimento

anual de cerca de 6% no mercado mundial de snacks (PIGNOCCHI, 2007).

Para fabricação de snacks, materiais alternativos podem ser usados como substituto

total do milho ou como ingrediente a ser adicionado à formulação (ASCHERI et al., 2003a).

Segundo Alves e Grossmann (2002), snacks apresentam um grande mercado consumidor e

possibilitam a agregação de valor para farinhas de diferentes fontes. Estes autores utilizaram a

farinha de cará para a produção de snacks e observaram que o melhor produto foi aquele

extrusado com um teor de umidade de 17 g.100g-1

, a 170ºC, com uma matriz de 4 mm de

abertura. O snack obteve um índice de aceitabilidade de 80%, quando avaliado por 140

consumidores. Borba, Sarmento e Leonel (2005) produziram extrusados com farinha de

batata-doce, entretanto o fato de não terem feito análise sensorial, os impediram de obter uma

conclusão quanto à qualidade dos produtos. Os valores de dureza não mostraram modelo de

regressão significativo e não houve indicativo do melhor tratamento usado.

As características intrínsecas da matéria-prima e as condições do processo de extrusão

determinam os atributos sensoriais de snacks, influenciando a ocorrência de reações, como o

escurecimento não enzimático e a degradação de pigmentos que podem afetar a cor e o sabor

do produto final. Quanto maior o tempo de residência da matéria-prima no interior da

extrusora, maior a sua susceptibilidade a estas reações (ILO; LIU; BERGHOFER, 1999;

GUY, 2001). A expansão, dureza, crocância e densidade são características importantes para

snacks, que afetam a aceitabilidade do produto final. Na maioria dos snacks é esperada uma

estrutura expandida (CHRISTOFIDES et al., 2004, BOMBO, 2006).

No caso da batata, a extrusão é um dos processos industriais que tem se mostrado

eficiente no seu processamento. As aplicações de farinha de batata extrusadas destinam-se a

produção de alimentos práticos, instantâneos, como os snacks, pudins e sopas instantâneas.

Farinhas pré-gelatinizadas de batata podem ser usadas em produtos da merenda escolar, nas

indústrias de papel, têxtil, fundições, perfuração de poços petrolíferos, produção de adesivos e

agentes ligantes, e até mesmo na produção de álcool (LEONEL, 2005). Uma possível

aplicação para a farinha de polpa residual de batata seria a sua utilização na produção de

snacks e farinha pré-gelatinizada por extrusão.

A estrutura dos produtos extrusados depende, principalmente, da gelatinização do

amido e da subsequente expansão do vapor de água, originada pela queda de pressão na saída

do material pela matriz extrusora, resultando em um produto leve e crocante

41

(BOONYASIRIKOOL; CHARUNUCH, 2000). No que se refere à gelatinização, esta ocorre

quando suspensões de amido são aquecidas em excesso de água de forma irreversível

(MUNHOZ; WEBER; CHANG, 2004). Durante a gelatinização, a estrutura cristalina do

amido é rompida, devido ao relaxamento de pontes de hidrogênio, e as moléculas de água

interagem com os grupos hidroxilas da amilose e da amilopectina, causando um aumento do

tamanho dos grânulos e solubilização parcial do amido (HOOVER, 2001). A consequência

direta do intumescimento é o aumento da solubilidade, claridade e viscosidade da pasta de

amido (FRANCO et. al., 2001). Após este fenômeno, quando a temperatura é reduzida ao

ambiente, os polímeros de amido nativo se reagrupam por ligações de hidrogênio, liberando

água e danificando o gel formado, fator que favorece a recristalização ou retrogradação

(MUNHOZ; WEBER; CHANG, 2004; SILVA et al., 2006).

O rompimento, a expansão e a hidratação da estrutura granular, além da solubilização

parcial das moléculas dos grânulos de amido, são conjuntamente descritos como

gelatinização. A temperatura de gelatinização varia de acordo com a fonte de amido, por

exemplo: 56 a 66ºC para fécula de batata, 62 a 66ºC para fécula de mandioca e 56 a 72ºC para

amido de milho (CIACCO; CRUZ, 1982).

As farinhas pré-gelatinizadas são obtidas a partir da moagem dos snacks extrusados e,

podem ser utilizadas como espessantes e estabilizantes, na elaboração de produtos panificados

e de confeitaria, em sopas instantâneas, cremes e mingaus instantâneos infantis, condimentos,

formulados para pudins e bebidas lácteas, caldo de carne desidratado e outros molhos prontos

(CARVALHO et al., 2003; ASCHERI; NASCIMENTO; BORGES, 2003; ASCHERI et al.,

2003a; ASCHERI et al., 2003b; NABESHIMA, 2007).

As farinhas amiláceas pré-gelatinizadas são bastante usadas na confecção de alimentos

pré-preparados, de cocção rápida, de fácil digestão e mais miscíveis em água ou leite do que

os amidos nativos e apresentam-se parcial ou totalmente solúveis em água fria e quente

(AUGUSTO-RUIZ et al., 2003).

Para que uma farinha pré-gelatinizada seja utilizada como ingrediente alimentar é

necessário investigações quanto às suas propriedades tecnológicas e funcionais, tais como

capacidade de absorção e a solubilidade em água, formação de gel, assim como as

propriedades viscoamilográficas. O material amiláceo extrusado absorve água rapidamente

formando uma pasta a temperatura ambiente, constituída de macromoléculas solubilizadas e

partículas intumescidas por água (gel). Os índices de absorção (IAA) e de solubilidade em

água (ISA) podem ser usados para selecionar farinhas de amido pré-gelatinizadas para

42

diferentes suspensões ou soluções (CARVALHO, 2000). O IAA avalia a absorção de água à

temperatura ambiente pelos grânulos danificados (ASCHERI, 1997). O aumento da

capacidade de absorção de água é uma característica muito importante, uma vez que a

qualidade de um alimento está associada à retenção de água pelos grânulos de amido

expandidos (ASQUIERI, 1990). O ISA indica a intensidade do tratamento térmico e

consequente desramificação da estrutura amilácea e se relaciona com a quantidade de

moléculas solúveis na amostra seca, medindo indiretamente o grau de dextrinização. O

aumento da solubilidade das farinhas amiláceas ou amido nativo com a gelatinização

proporciona a produção de alimentos instantâneos (ANDERSON et al., 1969; ASCHERI,

1997).

As propriedades viscoamilográficas permitem determinar e estudar o grau de

cozimento do material extrusado e avaliar o comportamento do amido em meio aquoso,

aplicando–se diferentes temperaturas durante o processo (SILVA et al., 2008). Os principais

determinantes do comportamento de pastas das farinhas pré-gelatinizadas são as mudanças

que ocorrem nos grânulos de amido durante a gelatinização e retrogradação, as quais têm sido

medidas principalmente pela curva de viscosidade medida no equipamento Analisador de

Viscosidade Rápida (RVA) (THOMAS; ATWELL, 1999). A viscosidade de pasta parece ser

determinada por dois fatores: o grau de inchamento dos grânulos, e a resistência que eles

possuem a dissolução pelo calor ou a fragmentação pela agitação mecânica (FRANCO et al.,

2001). Os amidos de raízes e tubérculos possuem baixa temperatura de pasta, baixa resistência

ao atrito mecânico e baixa tendência a retrogradação quando comparados com amido de

cereal normal, sendo estas propriedades atribuídas à ausência de lipídeos e fosfolipídeos

(LIM; KASEMSUWAN; JANE, 1994).

Pelo exposto, acredita-se que a tecnologia de extrusão termoplástica pode ser eficiente

na produção de snacks e farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de batata. Estas farinhas

poderiam ser utilizadas na produção de massa alimentícia fresca sem glúten. Segundo

Marconi e Carcea (2001) a adição de matérias-primas ricas em proteínas, como a farinha de

amaranto, resulta em macarrões com valores nutricionais mais elevados e melhores do que o

macarrão de sêmola de trigo convencional.

43

2.7 AMARANTO

O amaranto é uma dicotiledônea classificada como pseudocereal, por compartilhar

algumas de suas características e propriedades com os cereais (APHALO et al., 2004). O seu

aproveitamento é integral, tanto as folhas quantos as sementes são aproveitadas para nutrição

humana e animal (ESCUDERO et al., 2004; MARTIROSYAN; MIROSHNICHENKO;

KULAKOVA, 2007).

Nas ultimas décadas, o interesse pelo grão de amaranto tem crescido, devido a muitos

estudos apontarem a boa qualidade nutricional e a possibilidade de consumo por portadores de

doença celíaca, uma vez que não possui glúten em sua composição (BEJOSANO; CORKE,

1998; MARCÍLIO et al., 2003).

O amaranto também possui efeitos benéficos à saúde, sendo considerado antioxidante,

hipocolesterolemiante e anticarcinogênico. Estas características estão provavelmente

relacionadas à presença de fibras, esqualeno, tocoferóis, tocotrienóis e compostos fenólicos

nos grãos de amaranto (BREENE, 1991; DANZ; LUPTON, 1992; LEHMANN; PUTNAM;

QURESHI, 1994; LEHMANN, 1996; ESCUDERO et al., 2004).

O amido é o principal componente do amarando, sendo responsável por 48 a 69 g.100g-

1 da massa seca total do grão. Os grânulos possuem formato poligonal e são relativamente

pequenos (1 a 3 μm de diâmetro), o que faz com sejam usados como substitutos de gordura no

preparo de alimentos (JANE et al., 1992; HOOVER; SINNOT; PEREIRA, 1998;

LINDEBOOM; CHANG; TYLER, 2004).

O amido do amaranto possui baixa temperatura de gelatinização e conteúdo de amilose

entre 0 e 22 g.100g-1

, apresentando, em algumas cultivares, um amido ceroso, ou seja, rico em

amilopectina (~95 g.100g-1

). Devido ao tamanho dos grânulos e à quantidade de amilose, este

amido é utilizado na produção de molhos de salada, porque proporciona maior estabilidade

em produtos ácidos em comparação ao amido de milho (BREENE, 1991; BAKER; RAYAS-

DUARTE, 1998). O amido de amaranto pode ser utilizado em sopas instantâneas, uma vez

que, possui baixo pico de viscosidade e temperatura de pasta. Por não formar gel sólido, este

tipo de amido pode ser aplicado em molhos de carne e sopas de vegetais, onde são necessários

amidos com baixa temperatura de gelatinização, para manter uma dispersão completa do

produto durante a homogeneização (YANEZ et al., 1986).

Uma das características interessantes do grão de amaranto é o seu conteúdo de

proteínas, que varia de 12,8 a 17,4 g.100g-1

. As proteínas possuem elevados teores de lisina,

44

triptofano e aminoácidos sulfurados, entretanto, são limitantes em leucina e isoleucina. O alto

teor de aminoácidos sulfurados torna o amaranto um bom complemento para as leguminosas

que tem esses aminoácidos como limitante (BRESSANI, 1988; SEGURA-NIETO et al.,

1992; MARCILIO et al., 2003; ESCUDERO et al., 2004). Em média, a quantidade proteína

do amaranto é superior às encontradas em cereais como trigo (13,5-14,5 g.100g-1

), milho

(10,6-13,8 g.100g-1

) e aveia (12,4-12,9 g.100g-1

) (GORISNTEIN et al., 2001).

A quantidade de lipídeos está entre 1,9 e 8,7 g.100g-1

, e varia conforme a espécie e o

genótipo (HE; CORKE, 2003). Os ácidos oléico, linoléico, e esteárico constituem cerca de 90

g.100g-1

da gordura total. O amaranto apresenta ainda alto conteúdo de fibra alimentar (sendo

excelente fonte de fibra insolúvel, principalmente lignina e celulose), biotina e ácido fólico. O

amaranto possui maior teor de riboflavina e ácido ascórbico que os cereais como trigo, cevada,

aveia, centeio, arroz e milho (BRESSANI, 1983; YANEZ et al., 1994; GUZMÁN-

MALDONADO; PAREDES-LÓPEZ, 2000; BERGER et al., 2003). E ainda contém

significativas quantidades de cálcio, ferro, potássio, fósforo e vitaminas (ESCUDEIRO et al.,

1999).

Por suas características nutricionais, a farinha de amaranto é um ingrediente alimentar

que pode ser incorporado a preparações culinárias, proporcionando enriquecimento de dietas,

como fortificante de produtos elaborados com farinhas de trigo, milho e tubérculos ou na

elaboração de produtos farináceos isentos de glúten (AMAYA-FARFAN; MARCÍLIO;

SPEHAR, 2005). Diversos estudos têm avaliado a incorporação total ou parcial do grão de

amaranto em preparações culinárias. A farinha pode ser usada na preparação de cookies,

produtos de panificação (bolo e pão de forma), snacks, bebidas instantâneas, cereais matinais,

barras de cereais e macarrão, entre outras (GAMBUS; GAMBUS; SABAT, 2002; CHÁVEZ-

JÁUREGUI et al., 2003; SINDHUJA; SUDHA; RAHIM, 2005; MARCÍLIO; AMAYA-

FARFAN; SILVA, 2005; CAPRILES et al., 2006; ARCILA; MENDOZA, 2006; COELHO,

2006; CAPRILES et al., 2008; CAPRILES et al., 2009; CHILLO et al., 2010; CAPRILES;

AREAS, 2011).

2.8 MASSA ALIMENTÍCIA DE MATÉRIAS-PRIMAS ALTERNATIVAS

O Brasil foi o terceiro maior produtor mundial de massas alimentícias em 2011, com

um total de 1.300.000 t. De acordo com dados da Associação Brasileira das Indústrias de

45

Massas Alimentícias (ABIMA), esse produto já faz parte da cesta básica dos brasileiros. O

consumo per capita de massas alimentícias em 2010 foi de 6,4 kg, superior à média de 2009,

de 5,7 kg (ABIMA, 2012).

Massas alimentícias são os produtos obtidos da farinha de trigo e/ou derivados de trigo

durum e/ou derivados de outros cereais, leguminosas, raízes e ou tubérculos, resultantes do

processo de empasto e amassamento mecânico, sem fermentação. Podem ser adicionadas de

outros ingredientes, acompanhadas de complementos isolados ou misturados à massa, desde

que não descaracterizem o produto. Os produtos podem ser apresentados secos, frescos, pré-

cozidos, instantâneos ou prontos para o consumo, em diferentes formatos e recheios (ABIMA,

2012).

Massa alimentícia fresca é o produto que pode ou não ser submetido ao processo de

secagem parcial, de forma que o produto final apresente umidade máxima de 35 g.100g-1

(BRASIL, 2000). Pelo fato da massa fresca não sofrer uma intensa desidratação, como a

massa seca, mantém suas características de textura e sabor mais semelhantes aos da massa

caseira, entretanto requer cuidados especiais na sua conservação. O período de vida útil das

massas frescas é muito curto devido ao elevado conteúdo de água e substâncias nutritivas,

deteriorando-se rapidamente se não forem armazenados sobre refrigeração. Os

microrganismos mais comuns deteriorantes em massas frescas são as bactérias, seguidos por

bolores e leveduras (BRASIL, 2000; RAY, 2001; XU et al., 2008).

As estatísticas do mercado nacional de massas alimentícias demonstram um aumento

no consumo, nos últimos anos, de massa fresca e queda no consumo de massas secas. No total

em 2011, foram consumidas 51 mil toneladas de massa fresca no país (ABIMA, 2012).

Massa alimentícia de vegetais é o produto obtido, exclusivamente, de derivados de

leguminosas, raízes, tubérculos e ou cereais, excetuando-se o trigo (BRASIL, 2000). Diversas

pesquisas têm sido realizadas no intuito de encontrar fontes alternativas para a substituição do

trigo para produção de massas alimentícias (TOLOVA; SEIBEL, 1992; MESTRES et al.,

1993; KIM; WIESENBORN, 1996; CHILLO et al., 2008; CHILLO et al., 2010; CHOO;

AZIZ, 2010). No entanto, esta substituição nem sempre tem sido vantajosa, uma vez que as

massas alimentícias vegetais apresentam perdas por quebra, alto teor de sólidos na água

durante o cozimento, além de textura indesejável, por alta adesividade desses produtos

(NABESCHIMA, 2007). Isto acontece, porque as proteínas presentes nas matérias-primas,

diferentes das do trigo, são incapazes de formar estrutura semelhante à rede de glúten

46

(PAGANI, 1986). As propriedades elásticas e plásticas da massa alimentícia são inteiramente

dependentes da rede de glúten (ANTOGNELLI, 1980).

O glúten é uma substância elástica, aderente, insolúvel em água, responsável pela

estrutura das massas alimentícias. É constituído por frações de gliadina e de glutenina, que, na

farinha de trigo, totalizam 85 g.100g-1

da fração protéica, formando-se pela hidratação dessas

proteínas, que se ligam entre si e a outros componentes macromoleculares por meio de

diferentes tipos de ligações químicas (ARAÚJO et al., 2010).

Durante o cozimento de massas alimentícias de trigo, dois fatores interferem na

qualidade, a gelatinização do amido e a coagulação das proteínas. O amido gelatinizado

contribui para a viscoelasticidade e interfere nos parâmetros de adesividade e desintegração

das massas alimentícias. Enquanto que as proteínas do glúten são consideradas as

responsáveis pela boa qualidade das massas alimentícias cozidas, porque conferem maiores

capacidade de absorção de água, coesividade, viscosidade e elasticidade. Essas proteínas

possuem habilidade de formar uma rede insolúvel capaz de emaranhar os grânulos de amido

gelatinizados e rompidos, impedindo que a superfície da massa alimentícia se desfaça durante

o cozimento, além de evitar que o amido seja lixiviado na água de cozimento (CUNIN et al.,

1995; WIESER, 2007).

Na ausência do glúten, é necessário alterar as condições de processamento utilizando,

por exemplo, amido modificado química ou fisicamente. A modificação do amido é

fundamental para a formação de uma matriz uniforme. A adição de uma fração de amido pré-

gelatinizado com predomínio de ligações de hidrogênio e/ou modificado quimicamente

(covalentes ou iônicas) ao restante dos ingredientes da massa alimentícia vegetal pode

aumentar o número de ligações secundárias, que atuam como agente ligante e melhoram as

características de cozimento (EL-DASH, 1991; JULIANO; SAKURAI, 1995).

As principais características de qualidade requeridas das massas alimentícias frescas

são a resistência para manter a sua forma e tamanho durante a etapa de embalagem e

transporte e a coloração amarelada e homogênea, uma vez que a aceitabilidade pelo

consumidor está relacionada à aparência translúcida e uniforme. Enquanto que, da massa

alimentícia cozida, além do bom sabor e odor, deseja-se que o produto mantenha sua forma

sem apresentar rachaduras ou desintegração durante o cozimento, tenha textura firme (“al

dente”), superfície não pegajosa, baixa perda de sólidos, resistência ao cozimento e em menor

tempo (MANSER, 1981; MISKELLY, 1993). A qualidade do cozimento de massas

47

alimentícias sem glúten depende principalmente das propriedades de gelatinização do amido

(KIM; WIESENBORN, 1996).

As características das massas alimentícias estudadas são de importância, porque

massas alimentícias de alta qualidade devem possuir baixa susceptibilidade à quebra, boa

resistência ao cozimento, bons atributos sensoriais e ainda, não devem liberar quantidade

excessiva de matéria orgânica na água de cozimento e serem pegajosas (MANSER, 1981).

Macarrões de féculas, produzidos a partir de várias fontes vegetais, constituem uma

grande categoria de macarrão asiático. São, obviamente, diferentes de outros tipos de

macarrão, como os produzidos a base de farinha de trigo, uma vez que não possuem o glúten.

Um excelente macarrão de fécula teria um aspecto fino, claro ou transparente, alta resistência

elástica e baixa perda no cozimento, mesmo por tempo prolongado (COLLADO et al., 2001;

PURWANI; WIDANINGRUM THAHIR; MUSLICH, 2006).

As características do macarrão de fécula dependem muito das propriedades funcionais

do amido, uma vez que o produto sofre um ou dois tratamentos térmicos durante o

processamento. A gelatinização do amido e a posterior retrogradação definem a estrutura do

macarrão (TAN; LI; TAN, 2009). As características físicas e químicas do amido também

desempenham papel fundamental no processamento do macarrão de fécula e na sua qualidade

final (CHEN, SCHOLS; VORAGEN, 2003).

Na literatura são encontradas diversas pesquisas para a produção de massas

alimentícias usando-se matérias-primas não-convencionais. Ormenese et al. (2001) utilizaram

farinha de arroz e farinha de arroz pré-gelatinizada nas proporções de 60 a 40 g.100g-1

para

produção de massas alimentícias, por meio dos processos convencionais de extrusão de

macarrão e secagem à alta temperatura. Borges et al. (2003) fabricaram macarrões pré-

cozidos à base de farinha integral de quinoa e de arroz, obtidos por extrusão termoplástica.

Collado e Corke (1997) investigaram a qualidade de macarrões formulados com amido de 14

cultivares de batata-doce em Portugal.

Fécula de batata é a favorita para a produção de macarrão à base de fécula no

Japão. Sabe-se que o macarrão feito de fécula de batata é mais transparente e possui melhor

textura do que os produzidos, por exemplo, a partir de amido de feijão. Além disso, possui

alta absorção em sopas e molhos (KIM; WIESENBORN; LORENZEN, 1996). Singh, Singh e

Sodhi (2002) analisaram a qualidade do macarrão de amido de milho em comparação com

macarrão de fécula de batata e concluíram que esta é mais adequada à produção de macarrão.

A fécula de batata também tem sido usada para melhorar as propriedades texturais de

48

macarrão à base de trigo, como macarrão instantâneo alcalino, em um nível de 5 a 15%

(NODA et al., 2006).

Sandhu, Kaur e Mukesh (2010) prepararam macarrões de fécula de batata e amido de

arroz separadamente e em diversas proporções de substituição destes ingredientes, e

reportaram que a qualidade do macarrão de fécula de batata foi superior ao macarrão de

amido de arroz, pois apresentou maior peso, transparência e textura escorregadia. No entanto,

o macarrão de amido de arroz apresentou maior firmeza, mas baixa transparência e textura

menos escorregadia, concluindo que a mistura de farinha de batata e arroz na proporção 1:1

resultou em macarrão de melhor qualidade.

Percebe-se uma vasta literatura quanto à produção de massas alimentícias secas com

matérias-primas diferentes do trigo. No entanto, poucas pesquisas substituíram totalmente a

farinha de trigo por outras matérias-primas na produção de massas alimentícias frescas. No

trabalho de Kirinus, Copetti e Oliveira (2010), elaboraram-se dois tipos de massa alimentícia

como alternativa alimentar para indivíduos que apresentam restrição ao consumo de glúten.

Concluiu-se que a massa elaborada com farinha de soja foi mais bem aceita do que a

elaborada com farinha de quinoa. A maioria dos trabalhos encontrados incorporou diferentes

ingredientes ou substituiu o trigo com o objetivo de melhorar as características nutricionais.

Maluf et al. (2010), por exemplo, produziram massa alimentícia fresca de trigo com

incorporação de peixe defumado. As análises físicas e químicas da massa alimentícia

indicaram alto teor protéico (15,21 g.100g-1

). A avaliação sensorial indicou alta aceitabilidade

com 97% de aprovação. Pauchar-Menacho et al. (2008), desenvolveram uma massa

alimentícia fresca funcional pela incorporação de isolado protéico de soja (IPS) e

polidextrose, utilizando páprica como corante. Na avaliação sensorial da massa cozida,

observou-se que o IPS teve influência positiva sobre a textura, enquanto que a polidextrose e

a páprica afetaram negativamente este parâmetro.

Através da revisão da literatura percebeu-se interesse crescente pelo o uso da fécula de

batata na produção de macarrão, com diversos trabalhos apontando para a possibilidade de

obtenção de produtos de qualidade. Entretanto, não foram encontradas pesquisas direcionadas

para a produção de massa alimentícia fresca com o resíduo da industrialização da batata frita

(polpa residual de batata) e a incorporação do amaranto para o enriquecimento nutricional. A

fabricação de massa fresca de polpa residual de batata e amaranto poderá oferecer uma

alternativa alimentícia para as pessoas portadoras da doença celíaca. Esta é uma enfermidade

genética caracterizada pela má absorção de nutrientes como consequência de dano causado às

49

células epiteliais de absorção que recobrem o intestino delgado. Esse dano ocorre em pessoas

suscetíveis quando ingerem o glúten. É considerada problema de saúde pública devido à sua

prevalência, à frequente associação com morbidade variável e não específica e à

probabilidade de aparecimento de complicações graves, principalmente osteoporose e doenças

malignas do trato gastroentérico (PRATESI; GANDOLFI, 2005). Segundo Sdepanian, Morais

e Fagundes-Neto (1999), no final da década de 1990 estimava-se que no Brasil existiam cerca

de 300 mil portadores da doença, que tem maior incidência na Região Sudeste. Acredita-se

que atualmente esse número possa ter aumentado.

O contínuo consumo de trigo, aveia, cevada e malte, prejudicam o intestino delgado,

atrofiando e achatando suas vilosidades e conduzindo, dessa forma, à limitação da área

disponível para absorção de nutrientes (THOMPSON et al., 2005). As farinhas que compõem

os alimentos ricos em glúten devem ser substituídas por outras farinhas. A produção de massa

alimentícia à base de farinhas de polpa residual de batata e amaranto poderá proporcionar aos

pacientes celíacos produtos sensorialmente satisfatórios e com níveis nutricionais adequados

(ONYANGO; UNDEHEND; LINDHAUER, 2009).

50

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69

PARTE 2

3. ARTIGO 1

PERFIL MICROBIOLÓGICO DE RESÍDUO DA INDUSTRIALIZAÇÃO DE

BATATA FRITA NAS FORMAS IN NATURA, SECA, ACIDIFICADA E

ACIDIFICADA SECA1

RESUMO A polpa residual de batata é um resíduo obtido na etapa de corte e lavagem de batatas

no processamento de batatas fritas e apresenta potencial para a aplicação alimentícia.

Entretanto, o seu armazenamento inadequado pode resultar em contaminação e/ou a

sobrevivência de microrganismos. Este trabalho tem como objetivo verificar a

segurança microbiológica da polpa residual de batata, com até 72 h de armazenamento,

a temperatura ambiente, na forma in natura, seca, acidificada e acidifica seca. As

amostras foram coletadas em uma indústria de batatas fritas, sob condições físicas e

higiênicas adequadas. Foram pesquisados Coliformes totais, Coliformes a 45°C,

Salmonella sp, Bacillus cereus, Bolores e Leveduras, Clostrídios sulfito redutores e

Estafilococos coagulase positiva. Não foi detectada a presença de Salmonella sp,

contagem de clostrídios sulfito redutores e Coliformes a 45°C. A polpa residual de

batata in natura apresentou-se imprópria para o consumo, sendo observada contagem

acima dos limites estabelecidos pela legislação brasileira para B. cereus e estafilococos

coagulase positiva, e crescimento acentuado de coliformes totais, bolores e leveduras. A

acidificação aplicada na polpa residual de batata foi eficiente na redução de contagens

de coliformes totais, B. cereus e estafilococos coagulase positiva, mas não para as

contagens de bolores e leveduras. A polpa residual de batata acidificada seca pode ser

considerada segura para utilização como ingrediente (farinha) em formulações de

produtos alimentícios. A farinha de polpa residual de batata pode ser uma alternativa

para a indústria de batata, por agregar valor ao resíduo sólido, que depois de processado

pode ser empregado no desenvolvimento de produtos para a alimentação humana.

Palavras-chave: Solanum tuberosum L., análise microbiológica, segurança alimentar.

ABSTRACT

The residual potato pulp is a residue obtained in the step of cutting and cleaning of the

processing of potato chips and have the potential for food application. However, their

storage can result in inadequate contamination and / or survival of microorganisms. This

study aims to determine the microbiological safety of the remaining potato pulp, with

up to 72 h of storage at room temperature in the fresh form, dried, acidified and

acidified dry. Samples were collected in a potato chip industry, under physical

conditions and hygienic measures. Coliform bacteria were investigated, coliforms at 45

° C, Salmonella, Bacillus cereus, yeasts and molds, sulphite reducing Clostridium and

Staphylococcus coagulase positive. We did not detect the presence of Salmonella sp

count, coliforms 45°C and sulphite reducing Clostridium. The remaining potato pulp in

nature presented itself unfit for consumption, observed score above the limits

established by Brazilian legislation for B. cereus and coagulase positive, and strong

growth of coliforms, yeasts and molds. Acidification applied to the residual potato pulp

70

was effective in reducing total coliforms, B. cereus and Staphylococcus coagulase

positive, but not for the counts of yeasts and molds. The acidified pulp dry residual

potato can be considered safe for use as ingredient (flour) in the formulation of food

products. The flour remaining potato pulp can be an alternative to the potato industry by

adding value to the solid residue, which after processing can be used in developing

products for human consumption.

Keywords: Solanum tuberosum L., microbiological, food safety.

3.1 INTRODUÇÃO

A batata é um dos alimentos mais completos no aspecto nutricional, além de ser

rica em carboidratos, contêm proteínas, boa quantidade de vitaminas, fibras, sais

minerais, elevado teor de potássio e baixo teor de lipídeos (NAKANO; DELEO;

BOTEON, 2006). Existem diversos produtos industrializados derivados da batata,

dentre eles os desidratados, tais como fécula, flocos, farinhas, cubos de batata

desidratados e a batata frita (chips ou palha) (COELHO; VILELA; CHAGAS, 1999;

BERBARI; AQUIRRE, 2002).

O processamento industrial de batata disponibiliza uma série de produtos que

beneficiam a alimentação humana, entretanto, ele também gera uma grande quantidade

de resíduos, entre eles a polpa residual de batata. Esta é resultante da etapa de corte e

lavagem de batatas no processamento de batatas fritas. Geralmente, esse resíduo é retido

em um big bag que separa parcialmente o líquido da fração particulada (polpa residual).

O aproveitamento deste resíduo em nível industrial é dificultado em função do seu

elevado teor de umidade, grande possibilidade de contaminação, assim como pelo

processo de fermentação por microrganismos. O armazenamento inadequado deste

resíduo poderia resultar na contaminação e/ou a sobrevivência de agentes patogênicos

nos alimentos produzidos a partir dele, criando assim, riscos à saúde do consumidor. Do

ponto de vista higiênico sanitário dos alimentos, o emprego de métodos de conservação,

tais como acidificação e secagem são recomendadas, assim como o seu monitoramento

microbiológico (AGUILERA; CHIRIFE, 1994), o que poderia ser realizado para o

tratamento desse resíduo.

A preservação de alimentos pela acidificação é um procedimento muito antigo e

os ácidos atuam sob diferentes formas no processamento de alimentos, sendo utilizados,

como agentes saboromizantes, tampões no controle do pH, conservantes na prevenção

71

da multiplicação de microrganismos e da germinação de esporos, sinergistas aos

antioxidantes, na prevenção da rancidez e do escurecimento, modificadores da

viscosidade, entre outros (GARDNER, 1972).

Na indústria de alimentos, o ácido lático é muito usado como acidulante, agente

antimicrobiano, adjuvante de sabor, solvente, estabilizador, emulsificador e é

considerado seguro pelo Food and Drug Administration (FDA) (NAMPOOTHIRI;

PANDEY; JOHN, 2006; JOHN; NAMPOOTHIRI; PANDEY, 2007). À temperatura

ambiente, ele é um líquido incolor ou ligeiramente amarelado, solúvel em água, muito

estável ao calor, resistindo a temperaturas elevadas, possui suave sabor ácido, não

mascara outros componentes odoríferos e não sofre limitações quanto ao seu emprego

como alimento (XAVIER, 1997).

A conservação pela secagem também é um método muito utilizado em alimentos

com o objetivo de reduzir a atividade de água, responsável pela sua alta perecibilidade

(FREITAS, FIGUEIREDO, 2000). As vantagens de se utilizar esse processo são

inúmeras, dentre elas a conservação do produto com o aumento da vida útil; a redução

do volume, facilitando o transporte e armazenamento; a estabilidade dos componentes

aromáticos à temperatura ambiente e a proteção contra degradação enzimática e

oxidativa; além da economia de energia, por não necessitar de refrigeração e, a

disponibilidade do produto durante qualquer época do ano (PARK; YADO; BROD,

2001).

Poucos estudos relatam a análise microbiológica de resíduos agroindustriais para

a aplicação alimentícia. Ferreira e Pena (2010) realizaram análises microbiológicas na

casca do maracujá amarelo, resíduo da industrialização de suco, e observaram que o

mesmo poderia ser utilizado como alimento. Damiani et al. (2008) avaliaram a

qualidade microbiológica de geléias formuladas com diferentes níveis de casca em

substituição à polpa de manga e concluíram que todos os resultados apresentaram-se

dentro dos limites permitidos pela Resolução RDC nº12, de 2 de janeiro de 2001, da

Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) do Ministério da Saúde (BRASIL,

2001).

A polpa residual de batata é o resíduo produzido em maior quantidade na

indústria de batatas fritas. Conhecer e estimar o seu tempo de permanência em

temperatura ambiente, a fim de garantir a mínima proliferação de microrganismos,

fornecerá informações imprescindíveis para o seu manejo e aproveitamento pelas

indústrias alimentícias. Este trabalho tem por objetivo verificar a segurança

72

microbiológica da polpa residual de batata in natura, acidificada e seca com 72 h de

armazenamento, a temperatura ambiente.

3.2 MATERIAL E MÉTODOS

3.2.1 Coleta da polpa residual de batata

Para o experimento foi utilizada amostra de polpa residual de batata, da cultivar

Atlantic, doada pela empresa Cicopal Ltda., situada em Senador Canedo, Goiás. O

resíduo foi coletado diretamente no cano de descarte para o big bag, durante o

processamento da batata frita. A amostra de polpa residual de batata foi coletada em três

momentos diferentes, a intervalos de trinta dias, entre os meses de janeiro a abril de

2011, utilizando-se sacos de polietileno de baixa densidade esterilizados (Bioline®).

Após cada coleta, a amostra foi acondicionada em caixa isotérmica, contendo

placas de gelo recicláveis, visando a manutenção do tempo zero da análise, durante o

transporte de aproximadamente 40 min até o local das análises. Análises

microbiológicas foram realizadas na polpa residual de batata in natura, seca, acidificada

e acidificada seca durante o armazenamento à temperatura ambiente, nos tempos zero,

3, 6, 12, 24, 48 e 72 h com três repetições. Para o preparo das amostras, ao chegar ao

laboratório, imediatamente a polpa residual de batata foi dividida em duas partes, uma

permaneceu in natura e a outra foi acidificada.

3.2.2 Acidificação

A acidificação foi feita com solução de ácido lático absoluto-Sinth® 0,1M, em

quantidade suficiente para atingir o pH desejado (item 2.2.1), valor conferido com

potenciômetro digital (Hanna Instruments, HI9224, Singapore, China). Devido à

dificuldade de homogeneização do ácido com a polpa residual de batata, foi utilizado

um liquidificador industrial (Philips Walita, R12094, Vargínia – MG, Brasil) com copo

de vidro que permitiu sua esterilização. Após a homogeneização, a amostra permaneceu

10 min em repouso e imediatamente o pH foi aferido com potenciômetro digital (Hanna

Instruments, HI9224, Singapore, China), seguindo técnica recomendada pelo Instituto

Adolf Lutz (IAL, 2008).

73

3.2.3 Testes preliminares de acidificação

A determinação do pH utilizado para a acidificação da amostra foi através de

testes preliminares. O primeiro teste avaliou a contagem microbiológica da polpa

residual de batata acidificada e acidificada seca até 72 h de armazenamento com pH 4,5

e os resultados deste teste mostraram contagens de B. cereus na amostra seca acima dos

limites estabelecidos pela legislação (BRASIL, 2001). Esse resultado indicou que seria

necessário utilizar um valor de pH que, na amostra acidificada, não atingiria em até 72 h

o valor mínimo para multiplicação deste microrganismos (4,35) (JENSON; MOIR,

1997). Desta forma, no segundo teste, mediu-se em duplicata o pH da polpa residual de

batata acidificada com pH de 4,0 e 3,7 e observou-se que o pH no qual se obteve esse

efeito foi de 3,7 (Tabela 2).

Tabela 2. Variação do pH na polpa residual de batata acidificada com pH 3,7 e 4,0 em

função do tempo de armazenamento a temperatura ambiente.

Tempo pH 3,7 pH 4,0

0 3,7± 0,01 4,0± 0,01

3 3,8± 0,02 4,1± 0,01

6 3,8± 0,02 4,1± 0,02

12 3,8± 0,01 4,2± 0,02

24 3,9± 0,02 4,5± 0,03

48 4,0± 0,02 4,8± 0,20

72 4,27± 0,04 5,65± 0,01

Com o valor de pH definido, foram feitas análises microbiológicas nas amostras,

apenas no tempo zero, para confirmar a ação antimicrobiana. Após confirmação da

eficácia da acidificação com o pH 3,7, foram realizadas as coletas e análises da polpa

residual de batata acidificada e acidificada seca.

3.2.4 Preparo das amostras para a análise microbiológica e secagem

Em cada tempo pré-estipulado de armazenamento (zero, 3, 6, 12, 24, 48 e 72 h),

foi retirada das amostras de polpa residual de batata in natura e acidificada

aproximadamente 100 g para análise microbiológica e 400 g para secagem, quantidade

esta suficiente para obtenção de 100 g de amostra desidratada. Foram utilizados

recipientes devidamente esterilizados para o procedimento. As amostras foram secas em

estufa com circulação e renovação de ar (TECNAL, TE 394/1, Piracicaba, Brasil), sob

74

temperatura de 55°C, até atingirem 12 g.100g-1

de umidade (±1 g.100g-1

). Os pH das

amostras foram aferidos em duplicata nos mesmos tempos de armazenamento citados

anteriormente utilizando-se potenciômetro digital e técnica já descritos.

3.2.5 Parâmetros da legislação brasileira e microrganismos pesquisados

A legislação brasileira, através da Resolução RDC nº 12/ANVISA (BRASIL,

2001), não estabelece padrões microbiológicos para polpa residual de batata. Assim,

para avaliar os resultados microbiológicos deste produto tanto in natura como

acidificado, utilizou-se, por analogia, os limites indicados para o “item 3 - raízes e

tubérculos in natura ou sanificados”, o qual estabelece contagem máxima de 1,0x103

UFC g-1

(Unidades Formadoras de Colônias) para Coliformes a 45ºC e ausência de

Salmonella sp em 25g do produto. Para a verificação do perfil microbiano da polpa

residual de batata seca e acidificada seca utilizou-se os parâmetros estabelecidos no

Item 10.a - amidos, farinhas e féculas, da mesma legislação (BRASIL, 2001), a qual

determina contagem máxima de 3,0x103 UFC g

-1 para Bacillus cereus, 1,0x10

2 UFC g

-1

para Coliformes a 45ºC e ausência de Salmonella sp em 25g do produto.

Também foram realizadas análises para contagens de Coliformes totais, Bolores

e Leveduras, Clostridios sulfito redutores e Estafilococos coagulase positiva, como

indicadores de condições higiênico sanitárias de processamento e patogenicidade

visando complementar a avaliação do perfil microbiológico proposto.

Para as análises microbiológicas seguiram-se as técnicas descritas pela American

Public Health Association (APHA, 2001) e Food and Drug Administration (FDA,

2002) e os resultados foram comparados com os padrões microbiológicos estabelecidos

pela Resolução RDC nº. 12/ANVISA (BRASIL, 2001).

3.2.6 Análise estatística

Utilizou-se delineamento fatorial com quatro tratamentos (in natura, seca,

acidificada e acidificada seca) e três repetições em diferentes tempos de armazenamento

(0, 3, 6, 12, 24, 48, 72 h). Os resultados foram avaliados por meio de análise de

variância, modelos de regressão, gráficos e, as médias em cada tempo foram

comparadas pelo teste F a 5% de probabilidade de erro, utilizando-se o aplicativo

Statistica 7.0 (STASOFT, 2007).

75

3.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na Tabela 3, é possível observar que os valores de pH decresceram 32% na

polpa residual de batata in natura, enquanto que na polpa residual de batata acidificada

aumentou 13,9% com o decorrer do tempo de armazenamento a temperatura ambiente.

A acidificação inicial a pH 3,7 mostrou-se eficiente na redução deste, pois em 72 h a

amostra acidificada não atingiu o limite de pH 4,35, valor este que poderia contribuir

para a multiplicação do B. cereus, confirmando o que já havia sido reportado no teste

de acidificação (Tabela 2).

Não houve diferença significativa em relação ao pH (p≥0,05), entre as polpas

residuais de batata in natura e seca, assim como entre a acidificada e acidificada seca

até 24 h de armazenamento a temperatura ambiente. Após este período, não houve

diferença entre os tratamentos pesquisados em relação ao pH (Tabela 3).

Tabela 3. Potencial hidrogeniônico (pH) na polpa residual de batata in natura (PBIN) e

seca (PBS), acidificada (PBA) e acidificada seca (PBAS) em função do tempo de

armazenamento a temperatura ambiente1.

pH

Tempo PBIN PBS PBA PBAS

0 7,18a 7,13

a 3,75

b 3,70

b

3 7,03a 6,94

a 3,75

b 3,64

b

6 6,55a 6,59

a 3,77

b 3,66

b

12 6,51a 5,86

a 3,74

b 3,71

b

24 5,30a 5,49

a 3,83

b 3,74

b

48 4,26a 4,54

a 3,96

a 4,34

a

72 4,82a 4,51

a 4,27

a 4,27

a

1Letras iguais na mesma linha não difere significativamente ao nível de 5% de probabilidade de erro.

O tempo de armazenamento a temperatura ambiente apresentou efeito

significativo (p≤0,05) sobre o pH em todas as amostras analisadas, sendo que os

modelos de regressão apresentaram coeficientes de determinação entre 0,75 a 0,97

(Figura 2A e 2B).

Houve efeito quadrático do tempo sobre o pH nas amostras de polpa residual de

batata, exceto para a acidificada seca (linear) (Figura 2). Na polpa residual de batata in

natura, houve uma redução do pH durante o tempo de armazenamento, provavelmente

devido ao processo fermentativo e a produção de ácidos orgânicos pelos

microrganismos presentes na amostra (Figura 2A).

76

Figura 2. Potencial hidrogeniônico – pH da polpa residual de batata in natura e acidificada (A) e da

polpa residual de batata seca e acidificada seca (B) em função do tempo de armazenamento a temperatura

ambiente. Modelo de regressão significativo ** (p≤0,01) e * (p≤0,05).

Andrade, Porto e Spoto (2008) também observaram queda significativa no valor

de pH de caldo extraído de toletes de cana-de-açúcar minimamente processada ao longo

do período de armazenamento. Segundo estes autores, a intensa proliferação de bolores

(A)

(B)

77

e leveduras presentes logo no início do período de armazenamento colaborou para a

queda do pH. Em estudo microbiológico realizado com cenouras fatiadas e armazenadas

por um período de 17 dias a uma temperatura de 10°C foi encontrada uma redução nos

valores de pH e atribuíram esse achado ao aumento da produção dos ácidos láticos,

acético e málico, entre outros, por bactérias lácticas (KAKIOMENOU; TASSOU;

NYCHAS, 1996).

A batata é um alimento que apresenta predisposição a fermentação por suas

características naturais. Em um trabalho realizado com féculas fermentadas na

fabricação de biscoitos caseiros, a fécula de batata foi colocada para fermentar por trinta

dias ao ar livre e observou-se que a fermentação provocou diminuição do pH e

consequentemente aumento da acidez titulável. O pH encontrado após a fermentação foi

de 4,5. Esse valor pode diminuir em função do grau de fermentação, tempo e condições

de armazenamento (PEREIRA et al., 1999). Na tabela 3, observa-se que com apenas 48

h a polpa residual de batata in natura já apresentava valor abaixo do encontrado no

estudo de Pereira et al. (1999). Isso sugere que esse resíduo, ao ser produzido, pode

apresentar contagem microbiana que favoreça o processo fermentativo.

Na polpa residual de batata acidificada, até 12 h de armazenamento observou-se

estabilização nos valores do pH com posterior aumento após esse período (Figura 2A).

Isso pode ter ocorrido pelo poder tampão dos ácidos nativos da amostra. O poder

tampão refere-se à resistência que alguns produtos apresentam em alterar o pH

(LEHNINGER; NELSON; COX, 1995). Rezende et al. (2009) misturaram raspa de

batata à cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) na ensilagem, observando aumento

nos valores de pH e concluíram que isso possivelmente ocorreu pelos constituintes das

raspa de batata (amido e minerais), que são capazes de elevar o poder tampão dessas

silagens.

Nas amostras analisadas não foi detectada a presença de Salmonella sp,

contagem de Clostrídios sulfito redutores e Coliformes termotolerantes (45°C). Este

resultado é importante para a segurança microbiológica da polpa residual de batata, uma

vez que estes microrganismos são patogênicos e podem oferecer riscos a saúde humana

(ALMEIDA FILHO; NADER FILHO, 2002; LUND, 2004; SHINOHARA et al., 2008).

Entretanto, foi identificada contagem significativa para Coliformes totais na

polpa residual de batata in natura e seca (Tabela 4). A legislação brasileira não

estabelece parâmetros para essas bactérias que são deteriorantes potenciais, além de

pertencerem ao grupo dos bioindicadores de higiene dos alimentos (OKURA et al.,

78

2006). Populações de coliformes totais no nível de 105 UFC g

-1 correspondem à elevada

contaminação desses microrganismos no produto (BERBARI; PASCHOALINO;

SILVEIRA, 2001).

Na polpa residual de batata in natura, observou-se uma contagem inicial de

coliformes totais elevada, com aumento progressivo de uma casa decimal em 24 h,

seguido de um pequeno decréscimo na contagem em 48 e 72 h, justificado por pequena

redução e estabilização do pH (Tabela 3). Neste tipo de resíduo, um fator desencadeador

para essa tipo de contaminação estaria relacionado à matéria-prima, ou seja, a batata,

proveniente do solo, onde esse grupo de microrganismos faz parte da biota natural

(OGBOGHODO; OLUWAFEMI; EKEH, 2006).

Tabela 4. Contagem de coliformes totais na polpa residual de batata in natura (PBIN) e

seca (PBS), acidificada (PBA) e acidificada seca (PBAS) em função do tempo de

armazenamento a temperatura ambiente1.

Coliformes totais 2


0 3,6x106a

±5,0x104 9,2x10

3a ± 1,9x10

3 <10

2a <10

2a

3 4,2x106a

±2,0x105

2,0x104a

± 3,5x104

8,0x102a

±1,0x103

<102a

6 5,0x106a

±2,0x104

6,6x104a

± 1,1x105

<102a

<102a

12 5,3x106a

±2,5x105

1,5x105a

± 2,7x105

<102a

<102a

24 2,0x107a

± 7,8x106

<102b

<102b

<102b

48 1,38x107a

±1,0x107

6,6x104b

± 1,1x105

<102b

<102b

72 1,36x107a

±1,2x107

2,6x104b

± 4,6x104

<102b

<102b


2 UFC g

-1.

O modelo de regressão para contagem de coliformes totais foi significativo

(p≤0,05) apenas para polpa residual de batata in natura, entretanto o coeficiente de

determinação foi baixo (0,38) (Figura 3). Coeficientes de correlação abaixo de 0,60 não

são considerados adequados para predições, sendo classificados como médios ou fracos,

e não são satisfatórios (BRITO et al., 2003), servindo apenas para verificação da

tendência da resposta.

Quanto à polpa residual de batata acidificada foi observada contagem de

coliformes totais não significativa (<105) nas primeiras três horas de armazenamento,

entretanto, o desvio-padrão foi alto, demonstrando que em apenas uma das três amostras

analisadas pode ter ocorrido desenvolvimento deste grupo de microrganismos (Tabela

4).

79

Em estudo com subprodutos da fecularia de mandioca, verificou-se que a

utilização do ácido lático em bagaço de mandioca in natura foi eficiente na redução da

velocidade de multiplicação dos coliformes por até 72 h de armazenamento a

temperatura ambiente, expressando assim a possibilidade de utilização da acidificação

como alternativa para melhorar as condições sanitárias do processamento do produto

(SOUZA, 2011). Lacerda et al. (2005) avaliaram trinta amostras de polvilho azedo

quanto à presença de coliformes totais e fecais e concluíram que duas amostras foram

positivas para a presença destes grupos de bactérias no início do processo de

fermentação. Entretanto, todas as amostras posteriores foram negativas. Tais resultados

mostraram que estes microrganismos não sobrevivem em condições ácidas provenientes

da fermentação da fécula de mandioca ou de sua acidificação. Os resultados observados

por esses autores foram semelhantes ao encontrado neste trabalho.

Figura 3. Contagem de coliformes totais na polpa residual de batata in natura em função do tempo de

armazenamento a temperatura ambiente. * modelo de regressão significativo (p≤0,05).

Na polpa residual de batata seca observou-se que a secagem reduziu o

desenvolvimento de Coliformes. A maior contagem ocorreu em 12 h, entretanto o

desvio padrão também foi alto. Já a acidificação associada à secagem foi capaz de inibir

o desenvolvimento destes microrganismos. Não houve diferença significativa (p>0,05)

na contagem de coliformes totais entre as amostras de polpa residual de batata seca e

acidificada seca durante todos os tempos de armazenamento avaliados (Tabela 4). Ainda

80

assim, a acidificação associada à secagem seria o mais indicado para o controle deste

grupo microbiano.

Com relação à contagem de bolores e leveduras, não houve diferença

significativa (p>0,05) entre os tratamentos avaliados até 24 h de armazenamento

(Tabela 5). Na polpa residual de batata in natura essas contagens aumentaram 520% e,

na polpa residual de batata acidificada 2.313% em até 72 h de armazenamento. Houve

aumento significativo em 48 e 72 h na contagem desses microrganismos na polpa

residual de batata acidificada. Isto ocorreu concomitantemente a um leve aumento do

pH (Tabela 3). A faixa de pH entre 4,0 e 4,5 propicia condições ótimas para o

desenvolvimento de bolores e leveduras (HOFFMANN; 2001). Não houve diferença

significativa (p≥0,05) entre polpa de batata residual seca e acidificada seca durante

todos os tempos avaliados.

Tabela 5. Contagem de Bolores e leveduras na polpa residual de batata in natura

(PBIN) e seca (PBS), acidificada (PBA) e acidificada seca (PBAS) em função do tempo

de armazenamento a temperatura ambiente1.

Bolores e Leveduras2


0 2,9x104a

±7,0x103

1,2x104a

± 2,0x103

2,9x104a

± 4,5x103

3,1x104a

± 1,0x103

3 4,8x104a

±2,5x104

2,2x103a

± 2,0x102

2,2x104a

± 3,0x103

1,5x103a

± 5,0x102

6 5,5x104a

±3,0x103

3,5x103a

± 5,0x102

4,1x104a

±1,0x103

3,1x103a

± 1,0x102

12 3,9x104a

±1,0x104

3,1x103a

± 2,1x103

5,1x104a

±1,8x103

3,4x103a

± 4,5x102

24 6,1x104a

±1,9x104

2,5x103a

± 2,3x103

9,0x104a

± 2,0x104

2,1x103a

± 2,3x102

48 1,3x105b

±4,5x104

1,6x103c

± 6,5x102

2,7x105a

± 4,6x104

7,3x104bc

± 4,6x104

72 1,8x105b

±7,1x104

1,6x104c

± 6,5x103

9,9x105a

± 1,1x105

2,1x103c

± 1,0x103


2 UFC g

-1.

Os modelos de regressão da contagem de bolores e leveduras foram

significativos (p≤0,05), exceto para a polpa residual de batata acidificada seca. Tais

modelos apresentaram coeficientes de determinação de 0,67 a 0,97 (Figura 4). Em todos

houve efeito quadrático de aumento da contagem de bolores e leveduras em função do

tempo de armazenamento a temperatura ambiente.

Foi possível visualizar o aumento abrupto na contagem de bolores e leveduras na

polpa residual de batata acidificada em função do tempo de armazenamento, enquanto

que na polpa residual de batata in natura esse desenvolvimento foi gradual (Figura 4).

Na polpa residual de batata seca a tendência foi de queda nas 24 h de armazenamento

81

com posterior aumento da contagem após 48 h. Segundo Pardi et al. (2005), contagens

elevadas de bolores nos alimentos podem levar à produção de micotoxinas e alteração

nas características sensoriais dos alimentos. Sendo estas substâncias hepatotóxicas,

nefrotóxicas, neurotóxicas e cancerígenas, ou seja, capazes de causar sérios danos à

saúde. Assim, alguns países prescrevem um grau de tolerância nos alimentos mais

propícios à contaminação. A legislação brasileira não estabelece limites para contagens

destes fungos.

Figura 4. Contagem de bolores e leveduras na polpa residual de batata in natura, acidificada e seca em

função do tempo de armazenamento a temperatura ambiente. Modelo de regressão significativo **

(p≤0,01) e * (p≤0,05).

Verificou-se que não houve efeito do tempo de armazenamento a temperatura

ambiente sobre a multiplicação do B. cereus, pois, nenhum dos modelos de regressão

foi significativo (p≥0,05). Na polpa residual de batata in natura, observou-se que a

contagem foi irregular entre os tempos avaliados e na ordem de 104 e 10

5 UFC g

-1

(Tabela 6). Isto é particularmente preocupante, uma vez que a contagem acima de 105

UFC g-1

desta bactéria em alimentos produz toxinas causadoras de envenenamento

alimentar (LACERDA et al., 2005).

Souza (2011), em trabalho com resíduos da fecularia de mandioca não detectou

contagem de B. cereus em nenhum dos tempos de armazenamento a temperatura

ambiente e dos tratamentos utilizados (in natura, sanitizado e acidificado), resultado

82

este que diferiu dos encontrados neste trabalho. Provavelmente, pelo uso da água

vegetal que possui alta concentração de ácido cianídrico e baixo pH, na lavagem das

raízes de mandioca,.

Considerando as amostras analisadas neste estudo, a legislação brasileira

estabelece limites para B. cereus apenas para produtos desidratados (BRASIL, 2001).

Na polpa residual de batata seca as contagens desta bactéria, em 6 e 72 h, foram acima

do valor permitido (Tabela 6). Notou-se um alto desvio-padrão nestes resultados,

sugerindo que a multiplicação microbiana ocorreu em apenas uma das três coletas

realizadas, provavelmente, naquela onde a qualidade dos tubérculos adquiridos pela

empresa, estava comprometida. Já na polpa residual de batata acidificada seca, mesmo

após acidificação com pH 3,7 e secagem, observou-se que ainda houve contagem para

este microrganismo (Tabela 6), embora abaixo do permitido pela legislação (BRASIL,

2001). Entretanto não houve diferença significativa (p≥0,05) entre a polpa residual de

batata seca e acidificada seca.

Tabela 6. Contagem de Bacillus cereus e Estafilococos coagulase positiva na polpa

residual de batata in natura (PBIN) e seca (PBINs), acidificada (PBA) e acidificada seca

(PBAs) em função do tempo de armazenamento a temperatura ambiente1.

Bacillus cereus2


0 6,6x104a

± 1,1x105

<102a

<102a

<102a

3 9,6x104a

± 1,2x105

<102a

<102a

<102a

6 2,5x105a

± 2,3x105

2,0x104b

± 3,4x104

<102b

1,6x102b

± 2,8x102

12 <102a

<102a

<102a

<102a

24 2,0x104a

± 3,4x104

<102a

<102a

<102a

48 3,3x104a

± 5,7x104

<102a

<102a

<102a

72 1,9x104a

± 3,2x104

1,0x104a

± 1,7x104

<102a

<102a


2 UFC g

-1

A presença do B. cereus na polpa residual da batata é justificável, uma vez que

este microrganismo é encontrado predominantemente no solo, na água e em material

fecal (ANDERSSON; RONNER; GRANUM, 1995; KOTIRANTA; LOUNATMAA;

HAAPASALO, 2000), causando a contaminação de diversos alimentos como, por

exemplo, arroz, especiarias, leite e produtos lácteos, verduras, carnes, alimentos

farináceos, sobremesas e bolos (FRANCO; LANDGRAF, 2005; GHELARDI et al.,

2002). O B. cereus tem grande importância na indústria alimentícia pela sua capacidade

83

de produzir toxinas, responsáveis por toxinfecções alimentares, enzimas extracelulares,

que determinam o potencial de deterioração, e esporos que sobrevivem em diferentes

temperaturas e valores de pH (ANDERSSON; RONNER; GRANUM, 1995;

KOTIRANTA; LOUNATMAA; HAAPASALO, 2000; GHELARDI et al., 2002;

CRONIN; WILKINSON, 2008).

A capacidade de formação de esporos pelo B. cereus lhe confere resistência a

diferentes tratamentos térmicos (desidratação), ou mesmo inativação por métodos

químicos (COSENTINO et al., 1997). Essa capacidade de sobrevivência contribui para

riscos no processamento de alimentos na indústria (MENDES et al., 2004).

Embora não tenha sido observada diferença significativa entre as amostras de

polpa seca e acidificada seca, na contagem de B. cereus, é possível considerar que, o

uso da acidificação associada à secagem promoveu maior segurança microbiológica

neste produto de batata.

Quanto aos Estafilococos coagulase positiva, a legislação estabelece limites de

contagens de 10³ UFC g-1

, para raízes, tubérculos e similares branqueados ou cozidos,

inteiros ou picados, estáveis à temperatura ambiente, refrigeradas ou congeladas, para

consumo direto e não para estes produtos desidratados (BRASIL, 2001).

A contagem de Estafilococos coagulase positiva entre os tempos de

armazenamento a temperatura ambiente de 3 e 24 h para a polpa residual de batata in

natura, apresentou-se acima dos parâmetros estabelecidos pela legislação (Tabela 7).

Tabela 7. Contagem de Estafilococos coagulase positiva na polpa de batata residual in

natura (PBIN) e seca (PBINs), acidificada (PBA) e acidificada seca (PBAs) em função

do tempo de armazenamento a temperatura ambiente1.

Estafilococos coagulase positiva2


0 <102a

<102a

<102a

<102a

3 2,8x103a

±4,9x103

<102a

<102a

<102a

6 1,8x103a

±3,1x103

<102a

<102a

<102a

12 2,4x104a

±3,1x104

3,3x102a

± 5,7x102

<102a

<102a

24 1,5x104a

±2,5x104

<102a

<102a

<102a

48 <102a

<102a

<102a

<102a

72 <102a

<102a

<102a

<102a


2 UFC g

-1

84

Na polpa residual de batata acidificada, os valores deste microrganismo estavam

abaixo dos limites estabelecidos pela legislação em todos os tempos analisados. Não

houve diferença significativa (p>0,05) entre as polpas residuais de batata em todos os

tempos analisados, assim como, efeito significativo do tempo sobre o desenvolvimento

desta bactéria (p>0,05) (Tabela 7).

Este microrganismo é um importante agente patogênico quando se avalia surtos

de intoxicação alimentar. Este quadro ocorre por meio da ingestão de enterotoxinas

produzidas e liberadas pela bactéria durante sua multiplicação no alimento. A toxina é

produzida quando a quantidade de células está acima de 105 UFC g

-1 (ALCARAZ et al.,

1997; BALABAN; RASOOLY, 2000; FORSYTHE, 2002). Este limite não foi

ultrapassado neste trabalho, portanto, é provável que não houve produção de toxinas nas

polpas residuais de batata analisadas.

Na indústria de batatas fritas ocorre manipulação dos tubérculos de batata antes

do seu processamento, fato que favorece a contaminação da polpa residual de batata

pelo o Estafilococos coagulase positiva, pois este microrganismo tem como habitat

mais comum, o trato respiratório superior, especialmente a cavidade nasal e também

pode ser encontrado na pele, mãos e feridas infectadas (CLEMENTE; VALLE;

ABREU, 2003; MADIGAN; MARTINKO; PARKER, 2004). A contagem microbiana

na polpa residual de batata está sujeita não somente ao manuseio da batata, mas também

aos danos causados na matéria-prima devido ao processamento e a higienização dos

equipamentos. Todos esses fatores contribuem para a elevação da população microbiana

em vegetais e pode causar o desenvolvimento de patógenos e microrganismos

deterioradores (FANTUZZI; PUSCHMANN; VANETTI, 2004; VITTI et al., 2004).

Ao analisar algumas contagens microbianas encontradas neste estudo, verificou-

se elevados valores de desvio padrão. Isto ocorreu porque, embora a polpa residual de

batata seja de uma mesma cultivar, há uma grande variabilidade entre as amostras de

polpa coletadas em função do processo de aquisição da batata pela indústria, ou seja,

podendo ser proveniente de diferentes solos, com graus variáveis de maturidade e

ainda, terem sido irrigadas com água oriunda de diversas fontes. Além disso, mudanças

nas práticas agronômicas, como o uso de esgoto ou de água de irrigação não-tratada, ou

de processamento, preservação, embalagem, distribuição e comercialização podem

contribuir para a contaminação de vegetais por patógenos ainda no campo (BEUCHAT,

2002).

85

Os resultados apresentados mostram que a acidificação foi capaz de inibir o

desenvolvimento de B. cereus, Estafilococos Coagulase positiva, Coliformes totais e

quando associada à secagem este efeito foi ainda maior. O ácido lático tem efeito

antimicrobiano (JAY, 2005) e o valor de pH 3,7 foi capaz de inibir o metabolismo dos

microrganismos estudados na polpa residual de batata por até 72 h de armazenamento a

temperatura ambiente. A atividade antimicrobiana dos ácidos está relacionada com a sua

capacidade em penetrar na célula microbiana livremente através da membrana celular,

liberando íons e prótons e alterando o pH intracelular e o gradiente de concentração

iônica. O acúmulo de anions H+ provoca toxidez e inibi reações essenciais, como a

glicólise (GAUTHIER, 2005). Dessa forma, as atividades enzimáticas e os sistemas de

transporte de nutrientes são reduzidos, ocorrendo a morte celular ou a redução da carga

microbiana (DIBNER; BUTTIN, 2002). Adicionalmente, o processo de transporte de

prótons livres para o exterior da membrana celular aumenta o gasto energético e os

ânions RCOO- do ácido, impedindo a síntese de DNA e interrompendo o processo de

replicação das proteínas (DIBNER; BUTTIN, 2002; GAUTHIER, 2005).

3.4 CONCLUSÃO

A polpa residual de batata in natura apresentou-se imprópria para o consumo,

uma vez que se verificou a presença de microrganismos prejudiciais à saúde humana.

Os microrganismos encontrados também indicaram condições de higiene insatisfatórias

no processo de produção do resíduo, o que poderia ser melhorada pela implementação

de medidas de boas práticas.

O pH da polpa residual de batata se correlacionou com o desenvolvimento de

microrganismos durante o armazenamento a temperatura ambiente. Este fator ambiental

foi relevante para inibição ou proliferação microbiana na polpa residual de batata. O

tratamento químico (acidificação) realizado na polpa residual de batata com ácido lático

até pH 3,7 foi eficiente no controle dos microrganismos pesquisados, exceto para

bolores e leveduras.

A secagem contribuiu para redução e/ou eliminação da carga microbiana da

polpa de batata residual até 72 h de armazenamento a temperatura ambiente para todos

os microrganismos estudados. A polpa de batata acidificada seca pode ser considerada

segura para utilização como ingrediente em formulações de produtos alimentícios.

86

A farinha de polpa residual de batata pode ser uma alternativa para a indústria

produtora de batata chips e palha, para agregar valor desse resíduo sólido, que depois de

processado pode ser utilizado com ingrediente no desenvolvimento de produtos para a

alimentação humana.

Sugere-se à indústria um controle higiênico-sanitário mais rigoroso durante a

produção, coleta e armazenamento deste resíduo, garantindo assim a viabilidade do seu

uso, evitando o desperdício de alimentos e a contaminação ambiental, além de

proporcionar ganhos econômicos.

AGRADECIMENTOS

À Capes pelo apoio financeiro e bolsa de mestrado e à Empresa Cicopal Ltda.

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1032, 2004.

91

4. ARTIGO 2

DESENVOLVIMENTO DE FARINHAS DE RESÍDUOS DA

INDUSTRIALIZAÇÃO DE BATATA FRITA1

RESUMO

A indústria de batata frita gera uma grande quantidade de resíduos, dentre eles a casca e

a polpa residual de batata. A grande preocupação com os impactos ambientais e o

elevado índice de perdas e desperdícios leva a necessidade de se criar meios para o

aproveitamento desses resíduos. O objetivo deste trabalho foi avaliar as características

físicas, químicas, microbiológicas e tecnológicas da casca e da polpa residual de batata,

da cultivar Atlantic, visando conhecer seu potencial como ingrediente na indústria

alimentícia e de utilização na alimentação humana, de forma segura e equilibrada. As

amostras dos resíduos de casca e polpa residual de batata foram coletadas em uma

indústria de médio porte que processa batata frita na região de Goiânia, Goiás, Brasil.

Em seis amostras de farinhas, provenientes de cada um desses resíduos, foram

determinados: a granulometria, a composição centesimal, o valor energético total, o pH,

a atividade de água, o índice de absorção e solubilidade em água, os parâmetros de

viscosidade de pasta, os parâmetros instrumentais de cor, o perfil microbiológico além

de serem elaboradas micrografias eletrônicas de varredura, conforme métodos oficiais.

Todas análises foram realizadas em seis amostras de fécula de batata comercial para

comparação, exceto a granulometria e perfil microbiológico. Os resultados foram

avaliados por meio de análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste

Tukey a 5% de probabilidade. Os resultados obtidos mostraram elevada umidade na

casca e na polpa residual de batata in natura (83,56g.100g-1

e 47,89g.100g-1

respectivamente), o que pode causar uma rápida deterioração destes resíduos pela

fermentação de microrganismos. Quanto à composição química, a farinha da casca

residual de batata obteve os maiores valores de proteínas (7,59g.100g1), cinzas

(2,08g.100g-1) e fibras (8,57g.100g

-1), enquanto que a farinha de polpa residual de

batata apresentou 1,35, 0,36 e 0,18g.100g-1

desses macronutrientes, respectivamente.

Quando comparadas com a fécula de batata comercial, os teores da farinha de polpa

residual de batata foram próximos, exceto para o valor energético total

(333,55Kcal.100g-1

) que foi semelhante ao da farinha de casca residual de batata

(331,89Kcal.100g-1

). A microscopia da polpa residual de batata demonstrou a presença

de corrosão (inúmeros poros) nos grânulos de amido, provavelmente em função da ação

enzimática que o produto sofreu durante processamento. Na farinha de casca residual de

batata a contagem de Bacillus cereus foi acima do permitido para féculas pela legislação

sanitária, ou seja, se mostrou imprópria para o consumo humano, embora esta farinha

seja mais rica em nutrientes em relação a farinha de polpa residual de batata. As

amostras de farinha de polpa residual de batata apresentaram qualidade higiênico

sanitária satisfatória. A sua utilização seria importante para a indústria de batata e para a

sociedade, evitando o desperdício de alimentos, a contaminação ambiental, além de

proporcionar ganhos econômicos ou diminuição do custo dos alimentos formulados

com a farinha de polpa residual de batata.

Palavras-chave: Solanum tuberosum L., sustentabilidade, novos ingredientes,

composição centesimal, propriedades funcionais, análise microbiológica.

92

ABSTRACT

The potato chip industry generates a large amount of waste, including residual peel and

pulp of potatoes. The major concern with environmental impacts and the high rate of

losses and waste leads to the need to create ways for the utilization of these wastes. The

objective of this study was to evaluate the physical, chemical, microbiological and

technological changes in skin and pulp residual potato cultivar Atlantic in order to meet

its potential as an ingredient in the food industry and food use in a safe and balanced.

Samples of waste from residual peel and pulp of potatoes were collected in an industry

that processes medium fries in the region of Goiânia, Goiás, Brazil. Six samples of

flour, from each of these residues were determined: the fineness of the composition, the

total energy, pH, water activity, the absorption rate and solubility in water, the viscosity

of parameters folder, the instrumental parameters of color, the microbiological profile

and are prepared scanning electron micrographs, as official methods. All analyzes were

performed on six samples of potato starch for comparison shopping, except the particle

size and microbial profile. The results were evaluated by analysis of variance and means

were compared by Tukey test at 5 % probability. The results showed high moisture in

the skin and pulp fresh residual potato (83,56g.100g-1

and 47,89g.100g-1

respectively),

which can cause a rapid deterioration of this waste by fermentation of microorganisms.

The chemical composition, the flour of potato peel waste obtained the highest values of

protein (7,59g.100g-1

), ash (2,08g.100g-1

) and fiber (8,57g.100g -1), while the residual

meal potato pulp showed 1,35, 0,36 and 0,18g.100g-1

one of these macronutrients,

respectively. When compared with the commercial potato starch, the content of flour

remaining potato pulp were similar, except for the total energy (333,55 kcal.100g-1

) was

similar to that of the meal remaining potato (331,89 kcal.100g-1

). The microscopic

residual potato pulp showed the presence of corrosion (many pores) in starch granules,

probably due to enzymatic action that suffered during the product processing. In

residual peel flour potato counting Bacillus cereus was allowed to above by other health

starches and has proved unfit for human consumption, while this flour is more rich in

nutrients to the flour residual potato pulp. The flour samples residual potato pulp had

satisfactory quality sanitary toilet. Its use would be important to the potato industry and

society, avoiding the waste of food, environmental pollution, and provide economic

gains or decrease the cost of food made with flour, potato pulp waste.

Keywords: Solanum tuberosum L., sustainability, new ingredients, composition,

functional properties, microbiological analysis.

4.1 INTRODUÇÃO

O tubérculo da batata (Solanum tuberosum L.) é um dos alimentos mais

completos no aspecto nutricional, pois é composto por aproximadamente 76% de água,

17% de carboidratos, 2,0% de proteínas, 0,3% de açúcares redutores, 1,1% de cinzas,

quantidades irrisórias de lipídios, fibras e sais minerais. Sabe-se que 100 g de batata

suprem cerca de 10% das necessidades diárias de um adulto em proteína, tiamina,

niacina, vitamina B6 e ácido fólico e 50% da vitamina C (PEREIRA; LUZ; MOURA,

93

2005; SABLANI; MUJUMDAR, 2006), além de conter elevado teor de potássio

(NAKANO; DELEO; BOTEON, 2006).

A produção de batata inglesa no Brasil no ano de 2011, segundo dados do

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE (2011), foi de 3.943.146 t. A

maior parte desta destinou-se à comercialização in natura enquanto outra parte foi

processada nas agroindústrias. Existem diversos produtos industrializados derivados da

batata, dentre eles os desidratados, tais como a fécula, os flocos e a farinha, que são

utilizados pela indústria alimentícia na fabricação de pães, bolos, como agente

espessante em sopas e molhos, na formulação de produtos instantâneos (pudim,

macarrão), além dos cubos de batata desidratados e batatas fritas (chips ou palha)

(COELHO; VILELA; CHAGAS, 1999; BERBARI; AQUIRRE, 2002).

Uma questão importante a ser resolvida pela indústria de batata frita é o grande

volume de resíduos gerados, sendo eles a casca e a polpa residual de batata, obtidos

após o descascamento, corte e lavagem dos tubérculos. Aproximadamente 35% da

batata são descartados no processo de industrialização (FERNANDES et al., 2008).

Infelizmente, ainda existem poucas alternativas para a utilização desses resíduos, sendo

os mesmos dispostos no meio ambiente, utilizados na alimentação animal ou como

matéria-prima de fertilizantes orgânicos (RANDUZ et al., 2003; ROGOLS;

SIROVATKA; WIDMAIER, 2003).

A grande preocupação com os impactos ambientais e o elevado índice de perdas

e desperdícios gerados pela indústria de alimentos tem levado pesquisadores a buscar

alternativas viáveis de aproveitamento dos resíduos, como a geração de novos

ingredientes e produtos para o consumo (PEREIRA et al., 2005). Os resíduos sempre

que possível, devem ser aplicados como matérias-primas em novos produtos

(FERNANDES, 2006), aumentando a sustentabilidade das indústrias.

Devido à necessidade de serem encontradas novas opções para a reutilização de

resíduos, acredita-se que a casca da batata poderá se tornar um importante produto para

indústria alimentícia, pois ela é rica em fibras e antioxidantes naturais, como

carotenóides, antocianinas e ácido fólico (ONYENEHO; HETTIARACHCHY, 1993;

SOTILLO; HADLEY; HOLM, 1994; AL-SAIKHAN; HOWARD; MILLER JR, 1995).

A polpa residual de batata é um resíduo formado por uma pequena fração de

restos de paredes celulares do tubérculo de batata e grande quantidade de amido e água.

Parte da polpa residual de batata é enviada diretamente para a Estação de Tratamento de

Efluentes (ETE) na maioria das indústrias de batata frita, enquanto que em algumas,

94

parte passa por um peneiramento e posteriormente é acondicionada (decantada) em

bigbags, onde ocorre a separação parcial do líquido da fração particulada (polpa

residual).

A utilização da casca e da polpa residual de batata pelas agroindústrias

ofereceria diversos benefícios às mesmas, tais como: aumento no aproveitamento do

alimento, diminuição nos custos de produção e nos tratamentos do efluente para

controlar a poluição, com aumento da margem de lucro, além de reduzir o impacto que

esses resíduos causam no meio ambiente. Pelo exposto, para o aproveitamento pela

indústria de batata frita destes materiais, faz-se importante a aplicação de processos

tecnológicos complementares, como por exemplo, a secagem e a moagem, de forma

simultânea à produção destes resíduos.

O emprego de tecnologia adequada permitiria a conversão de resíduos em

produtos comerciais ou matérias-primas para processos secundários (LAUFENBERG;

KUNZ; NYSTROEM, 2003). Portanto, o objetivo deste trabalho foi determinar as

características físicas, químicas, microbiológicas e funcionais da casca e da polpa

residual de batata, após estas sofrerem secagem e moagem, comparando-as com a fécula

de batata comercial, visando fornecer subsídios para utilização potencial na indústria

alimentícia como novos ingredientes.


4.2.1 Material

Amostras de casca e de polpa residual de batata, da cultivar Atlantic, foram

doadas pela empresa Cicopal Ltda., situada em Senador Canedo, Goiás, Brasil.

Amostras de fécula de batata comercial foram adquiridas no comércio de Goiânia,

Goiás, Brasil.

4.2.2 Produção das farinhas

A casca e a polpa residual de batata foram coletadas após a etapa de

descascamento e corte dos tubérculos, durante a lavagem na linha de processamento de

batatas fritas. As cascas foram coletadas na peneira, e a polpa foi coletada diretamente

no cano de descarte com auxílio de saco trançado de polipropileno, visando a sua

decantação/filtração. Logo em seguida, foram levadas ao laboratório para serem

desidratadas em estufa com circulação de ar forçada a 60 ºC (Tecnal TE-394/3,

95

Piracicaba, Brasil). Após a secagem, a casca residual de batata passou por moinho de

facas (Marconi, MA-090 CET, Piracicaba-SP, Brasil) com peneira 30 mesh, para

obtenção da farinha de casca residual de batata. Já a polpa residual de batata, após a

secagem, formou uma farinha com grânulos grandes, portanto foi moída em

liquidificador industrial. Para facilitar as análises propostas, as farinhas obtidas foram

passadas em peneira 60 mesh e armazenadas em sacos de polietileno de baixa

densidade, sob refrigeração (4 ± 1 °C), até realização das análises.

4.2.3 Granulometria das farinhas

O perfil granulométrico foi avaliado na farinha de polpa residual de batata antes

da moagem e nas farinhas de casca e polpa residual de batata após moagem em

equipamento vibratório (Produtest, MOD.T, São Paulo, Brasil) composto por sete

peneiras e fundo, cujas aberturas variaram de 1,41 a 0,053 mm. Durante 15 min a

amostra de 100 g sofreu vibração na regulagem máxima do equipamento. Em seguida,

foram anotadas as quantidades retidas em cada peneira (DIAS; LEONEL, 2006).

4.2.4 Composição centesimal e valor energético total

As proteínas foram mensuradas pelo método Kjeldahl para determinação do

nitrogênio total e convertido em proteína bruta pelo fator 6,25; o teor de lipídios foi

determinado após a extração com éter de petróleo em extrator Soxhlet; a umidade foi

determinada com a perda de peso da amostra, quando aquecida a 105°C, até peso

constante; o teor de cinzas por carbonização seguida de incineração completa em mufla

a 550 °C (IAL, 2008). A fibra bruta foi determinada segundo o método de Scharrer e

Kürschner, descrito por Angelucci et al. (1987), usando ácido nítrico, ácido

tricloroacético e ácido acético para hidrólise. Os carboidratos foram calculados pelo

método de diferença, subtraindo-se de cem os valores de umidade, cinzas, proteínas,

lipídeos e fibra bruta (AOAC, 1990). O valor energético total foi estimado seguindo os

valores de conversão de Atwater, onde se multiplicou o conteúdo de carboidrato e

proteína por quatro e o de lipídeos por nove, os produtos somados constituíram o valor

energético total (OSBORNE; VOOGT, 1978).

4.2.5 pH e atividade de água (Aw)

Para a medida do pH das amostras foi utilizado o potenciômetro digital (Hanna

Instruments, HI9224, Singapore, China), conforme método oficial (IAL, 2008). A

96

análise de atividade de água (Aw) foi realizada em aparelho (Aqcua Lab, CX-2,

Washington, EUA).

4.2.6 Absorção e Solubilidade em água

Os Índices de absorção de água (IAA) e solubilidade em água (ISA) foram

determinados conforme método de Anderson et al. (1969).

4.2.7 Parâmetros instrumentais de cor

As determinações dos parâmetros instrumentais de cor (L*, a* e b*) foram

realizadas em colorímetro (Color Quest II, Hunter Lab Reston, Canadá), segundo

Paucar-Menacho et al. (2008).

4.2.8 Propriedades viscoamilográficas

Os parâmetros de viscosidade foram determinados em Rápido Visco Analisador

(RVA) (Newport Scientific, 1, Warriewood, Australia), conforme método 61-02 da

AACC (2000). Pesou-se 3 g de farinha com umidade corrigida para 14 % (em base

úmida) e adicionou-se de água destilada até peso final de 28 g (ASCHERI et al., 2006).

Os parâmetros avaliados foram: viscosidade inicial a frio (VI), que é o pico de

viscosidade entre o tempo 0,2 – 2min; pico de viscosidade (PV), que é a viscosidade

máxima obtida após o início do aquecimento e antes do início do resfriamento; quebra

de viscosidade (QV) – breakdown que é a diferença entre a viscosidade máxima e

mínima durante a manutenção a 95 ºC; tendência à retrogradação (TR), que é a

diferença entre a viscosidade final e o menor valor de viscosidade durante a manutenção

a 95 ºC; e viscosidade final (VF). Todos os valores obtidos foram expressos em

centipoise (cP).

4.2.9 Análise microbiológica

Foi realizada contagem de Bacillus cereus, Coliformes totais e termotolerantes,

Bolores e Leveduras, Clostridios sulfito redutores, Estafilococos coagulase positiva,

como também a pesquisa de presença de Salmonella sp. Foram seguidas as técnicas

descritas pela American Public Health Association (APHA, 2001) e Food and Drug

Administration (FDA, 2002). As análises microbiológicas obedeceram aos padrões

microbiológicos estabelecidos pela Resolução RDC nº. 12 da Agência Nacional de

Vigilância Sanitária (ANVISA) do Ministério da Saúde (BRASIL, 2001).

97


Para avaliação dos resultados de caracterização física, química, microbiológica e

funcional das farinhas de casca e polpa residual de batata e fécula de batata comercial,

foi empregada a análise de variância (ANOVA) e as médias foram comparadas pelo

teste Tukey, utilizando-se o aplicativo Statistica 7.0 (STASOFT, 2007). Foram

analisadas seis amostras de polpa residual de batata, casca residual de batata e fécula de

batata comercial (seis repetições originais) em triplicata.

4.2.11 Microscopia Eletrônica de Varredura

As amostras foram observadas em microscópio eletrônico de varredura (Sputter

Coater, SCD 050, Scotia, USA), após serem secas em estufa de circulação de ar

(Tecnal, TE-394/3, Piracicaba, Brasil), a 60 ºC, durante 24 h, permanecendo em

dessecador até o momento da análise. As amostras foram alocadas em stubs de

alumínio, com auxílio de fita dupla face, banhadas com filme de ouro de 15 nm e

analisadas nas magnitudes de 50x, 330x, 350x e 400x na farinha de casca residual de

batata, 150x, 750x, 2.000x e 10.000x na farinha de polpa residual de batata e 150x,

750x e 3.000x na fécula de batata comercial.


4.3.1 Umidades da casca e da polpa residual

As umidades médias iniciais da casca após peneiramento e antes da secagem e

da polpa residual de batata após decantação e antes da secagem foram 83,56 g.100g-1

e

47,89 g.100g-1

, respectivamente. O fato da polpa residual de batata passar por

decantação e filtração permitiu a redução da quantidade de água da amostra,

diferentemente da casca residual de batata que não passou pelo mesmo processo.

A alta umidade das amostras, com destaque para a casca residual de batata, pode

levar a uma rápida deterioração destes resíduos causada pela fermentação de

microrganismos. Souza (2011) definiu como uma das maiores dificuldades de utilização

do resíduo bagaço de mandioca pelas fecularias, o seu alto índice de umidade, em média

80%, que provocam rápida fermentação natural, dificultando o armazenamento, o

transporte, o processamento e a manutenção da qualidade desse resíduo, destacando

assim, a importância da secagem para conservação. O mesmo tipo de problema foi

verificado neste estudo com a casca e a polpa residual de batata.

98

Para a redução no teor de água dos alimentos, a indústria de batata frita deveria

realizar o processo de secagem, visando à diminuição drástica da atividade de água dos

seus resíduos in natura. Através desse processo o tempo de conservação e a vida útil

destes podem ser aumentados, facilitando seu manejo e estocagem (PARK; YADO;

BROD, 2001). Portanto, para o aproveitamento efetivo de resíduos da industrialização

da batata frita, a secagem é fundamental. O que tornaria os resíduos poluidores obtidos

no processo em subprodutos.

4.3.2 Granulometria das farinhas

A análise granulométrica aferiu que aproximadamente 77% da farinha de polpa

residual de batata antes da moagem ficaram retidos na peneira com orifícios de diâmetro

1,00 mm (16 mesh), evidenciando que esta obteve distribuição de partículas mais

homogênea que as farinhas de casca de batata e polpa residual depois da moagem

(Tabela 8). Devido à formação de grânulos, a farinha de polpa residual de batata antes

da moagem se caracterizou como a mais grossa dentre as estudadas, embora, estes

fossem extremamente frágeis e friáveis. Após moagem, a farinha de polpa residual de

batata obteve maior retenção na peneira 100 mesh (0,150 mm), enquanto que na farinha

de casca residual de batata o maior percentual de retenção ocorreu na peneira 60 mesh

(0,250 mm) (Figura 5).

Tabela 8. Percentual de amostra retida nas peneiras durante a análise granulométrica

das farinhas de polpa residual de batata antes da moagem (FPRa), após moagem

(FPRm) e da farinha de casca residual de batata (FCB).

TYLER 1

Abertura (mm) FPRa*

FPRm*

FCB*

12 1,41 0,26a 0

a 0,50

a

16 1,00 76,98a 0,05

b 0,69

b

24 0,710 3,20a 0,36

b 0,72

b

60 0,250 1,43c 8,86

b 33,68

a

100 0,150 0,60c 38,55

a 13

b

150 0,106 0,34c 22,50

a 6,71

b

270 0,053 10,46b 23,01

a 23,12

a

Fundo 0 6,69b 6,67

b 21,56

a

1 Médias seguidas pela mesma letra em cada linha não diferem estatisticamente pelo teste de F a 5% de

probabilidade de erro.

99

Figura 5. Farinha da casca residual de batata (A). Farinha de polpa residual de batata antes da moagem

(B) e após moagem (C).

Notou-se ainda que, a maior parte (84,1%) da farinha de polpa residual após a

moagem ficou retida nas peneiras de 100, 150 e 270 mesh (Tabela 8), apresentando

granulometria mais fina em relação às demais. Observou-se uma distribuição de

partículas mais heterogênea nas farinhas de polpa residual de batata após moagem e de

casca. O que poderia comprometer a qualidade final de produtos elaborados a partir

destas matérias-primas (LINDEN; LORIENT, 1994). Portanto, recomendam-se novos

testes para moagem dessas farinhas com outros tipos de moinho, como o de rolos, disco,

bolas ou de martelos.

A irregularidade no tamanho de partículas influencia negativamente,

características físicas como dureza e expansão de produtos extrusados (MOHAMED,

1990), enquanto que a homogeneidade promove o cozimento adequado e uniforme da

matéria-prima durante o processo de extrusão, prevenindo a dureza e o cozimento

parcial, que provoca o aparecimento de partículas indesejáveis com diferentes graus de

cocção, comprometendo a qualidade do produto extrusado, tanto na aparência quanto na

palatabilidade (RAMIREZ; WANDERLEI, 1997; BORGES et al., 2003).

Na utilização das farinhas para fabricação de produtos de panificação, massas

alimentícias e extrusados, é importante para a padronização, o perfil granulométrico da

matéria-prima. Alguns autores reportaram que o tamanho de partículas do alimento ou

de misturas de vários alimentos afeta a elaboração de produtos panificáveis de

qualidade, isso porque influenciam a viscosidade de pasta, a densidade e a textura de

produtos à base de carboidratos (SILVA et al., 2009; IWUOHA, NWAKANMA, 1998).

Borges et al. (2003) destacou que a distribuição ou regularidade no tamanho das

partículas foi mais importante que o tamanho propriamente dito. Isso porque, durante a

(A) (B) (C)

100

mistura da farinha e da água, partículas mais finas tendem a absorver água mais

rapidamente que as grossas, o que exige tempo de mistura mais prolongado para a

homogeneização. Além disso, a uniformidade na absorção de água vai influenciar

diretamente sobre as características sensórias como aparência, sabor, textura e o tempo

de cozimento das massas alimentícias (LINDEN; LORIENT, 1994). Uma distribuição

adequada de partículas das matérias-primas na formulação de massas alimentícias

permitiu maior uniformidade do produto final (BORGES et al., 2003).

Hemavathy e Bhat (1994) estudaram a utilização de farinhas de arroz com

diferentes granulometrias na produção de macarrão e encontraram os melhores

resultados com farinhas de granulometria média, pois as massas apresentaram-se firmes

e com a superfície lisa. Os produtos obtidos com farinhas muito finas apresentaram-se

pegajosos e pouco firmes enquanto que partículas mais grossas deram origem a massas

demasiadamente firmes e com superfície áspera. Fernandes et al. (2008) reportaram que

os resultados da análise de granulometria da farinha de trigo integral e da farinha de

casca de batata foram semelhantes, e que esta poderia ser utilizada em formulações de

produtos de panificação para substituição de farinha de trigo integral.

De acordo com o observado pelos autores citados, a granulometria da farinha da

polpa residual de batata antes da moagem seria a mais recomendada para a produção de

produtos alimentícios. Quanto à farinha de casca residual de batata, precisaria passar por

uma nova moagem para uniformidade granulométrica ou ser aplicada na produção de

alimentos juntamente com outra matéria-prima de distribuição granulométrica

semelhante.

4.3.3 Composição centesimal

Não foram encontrados na literatura dados referentes à composição centesimal

da farinha de polpa residual da batata, somente da farinha da casca residual da batata e

da batata in natura ou desidratada. O teor de umidade entre as amostras diferiu

(p≤0,05), sendo que as farinhas de casca e de polpa residual de batata apresentaram os

menores valores, abaixo do limite máximo estabelecido pela ANVISA (BRASIL, 2005),

para farinhas, que é de 15 g.100g

-1. O mesmo ocorreu com a fécula de batata comercial,

já que o limite máximo estipulado para amido ou fécula de batata é de 21 g.100g-1

(Tabela 9).

101

Tabela 9. Umidade, cinzas, lipídeos, proteína, fibra bruta, carboidratos (b.u) e valor

energético total das farinhas de casca residual de batata (FCB), polpa residual de batata

(FPR) e fécula de batata comercial (FBC).

Componente1

FCB1

FPR1

FBC1

Umidade 2 6,72

c 6,96

b 16,54

a

Cinzas 2 2,08

a 0,36

b 0,28

c

Lipídeos 2 0,29

b 0,20

c 0,35

a

Proteína 2 8,14

a 1,35

b 0,90

b

Fibra bruta 2 8,57

a 0,18

b 0,14

b

Carboidratos 2 74,18 90,93 81,7

Valor energético total 3 331,89 370,92 333,55

1Médias seguidas pela mesma letra em cada linha não diferem estatisticamente pelo teste de F a 5% de

probabilidade de erro; 2g (100 g)

-1 ;

3kcal (100 g)

-1 de amostra.

Os resultados de umidade das farinhas dos resíduos são importantes, uma vez

que umidades abaixo de 14 g.100g-1

evitam o desenvolvimento de microrganismos,

elevam a estabilidade química e enzimática das farinhas, aumentando a sua vida útil

(SGARBIERI, 1987).

Os valores médios para cinzas entre as amostras analisadas também diferiram

(p≤0,05). A farinha de casca residual de batata obteve o maior valor, seguida pela

farinha de polpa residual de batata. Esta estava abaixo do limite máximo fixado pela

legislação brasileira para farinhas (2,0 g.100g-1

) (BRASIL, 1978). A farinha de casca

residual de batata obteve valor 4% maior que o estabelecido por lei. Para amidos e

féculas foi estabelecido máximo de 0,5 g.100g-1

de cinzas, sendo assim, observou-se

que o resultado da fécula de batata comercial obedeceu ao estipulado por lei (BRASIL,

1978) (Tabela 9). Fernandes et al. (2008) reportaram valor de cinzas de 2,22 g.100g-1

em base seca na farinha de casca de batata, resíduo recolhido em restaurante

universitário, em uma cozinha industrial e em indústria de batata chips, valor 6,7%

maior que o obtido no presente trabalho. Santos et al. (2010) aferiram 2,89 g.100g-1

de

cinzas na farinha de batata sem casca, valor maior que os resultados observados para

farinha de polpa residual de batata (702,7%) e fécula de batata comercial (932,1%).

Quadros et al. (2009) encontraram 0,93 g.100g-1

na batata in natura Atlantic e Singh et

al. (2003) detectaram teores de cinzas de 0,30 a 0,33% em diferentes cultivares de

batata, valores estes mais próximos dos observados na farinha de polpa residual de

batata e fécula de batata comercial.

Conteúdos mais elevados de cinzas em farinhas de batata podem ser devido à

presença de teores mais elevados de fósforo nos seus amidos ou à variação genética e

102

origem botânica (JANE et al., 1996; SINGH et al., 2003a) ou indicar fraudes, como a

adição de areia, ou processamento inadequado, como lavagem e descascamento

incompletos. Outro fator que pode interferir é a presença de sujidades inorgânicas, como

terra e areia, provenientes do local de deposição das raízes, superestimando o conteúdo

de cinzas na farinha (DIAS; LEONEL, 2006). Neste trabalho, o grau de pureza da

farinha de polpa residual de batata foi assegurado.

O valor médio obtido para lipídeos foi baixo para todas as amostras,

apresentando diferença estatística entre as farinhas de casca e polpa residual de batata e

fécula de batata comercial (Tabela 9). Fernandes et al. (2008) encontraram para farinha

de casca de batata teor de lipídeos de 1,61 g.100g-1

, resultado 455,1% superior ao

observado neste trabalho para farinha de casca residual de batata. Os baixos teores de

lipídeos das farinhas de casca residual de batata, polpa residual de batata e fécula de

batata comercial, confirmaram a maioria dos relatos na literatura. Esses valores se

enquadram entre os relatados por Gunaratne e Hoover (2002), em que amidos de raízes

e tubérculos foram caracterizados pelo seu baixo teor de lipídio (< 1%).

Santos et al. (2010), ao analisar a farinha de batata sem casca, encontraram teor

de lipídeos de 0,89 g.100g-1

. Silva, Cerqueira e Silva (2003) relataram que os teores de

lipídios nos tubérculos de batata in natura podem variar de 0,14% a 0,26%, resultados

próximos aos encontrados nas amostras analisadas nesta pesquisa. A determinação de

lipídeos nos alimentos é importante, pois dependendo de sua quantidade e composição,

podem provocar a deterioração do alimento durante a estocagem, produzindo odor e

gosto de ranço (KUBOW, 1993). Os baixos teores de lipídeos das amostras avaliadas

provavelmente evitam este tipo de alteração.

Os resultados da quantificação de proteínas e fibra bruta mostraram diferença

significativa (p≤0,05) da farinha de casca residual de batata em relação às farinhas de

polpa residual de batata e fécula de batata comercial (Tabela 9). Observou-se que a

farinha de casca residual de batata apresentou melhores valores nutricionais do que os

demais materiais estudados, apresentando 502% e 4.661% a mais de proteína e fibra

bruta, respectivamente, que a farinha de polpa residual de batata (Tabela 9).

Fernandes et al. (2008) encontraram para farinha de casca de batata teores de

5,56 g.100g-1

de proteína e 1,46 g.100g-1

de fibra bruta. Os resultados observados por

estes autores foram inferiores aos observados na farinha de casca residual de batata.

Entretanto, o tipo e ajustes durante o processamento pode influenciar esses valores,

aumentando ou diminuindo os níveis de cada macronutriente nos resíduos. A casca

103

residual de batata, por exemplo, não é composta apenas de cascas, mas também de

partes do cortex do tubérculo, que variam no tamanho e na forma, de acordo com o grau

de maturidade da batata, o que influência o descascamento e corte das batatas.

A presença de elevados teores de proteína e fibra bruta na farinha de casca

residual de batata mostra que esta pode enriquecer produtos elaborados com a mesma e

oferecer benefícios à saúde dos consumidores. As fibras, por exemplo, podem atuar na

prevenção de doenças intestinais, como constipação, hemorróidas, hérnia hiatal, doença

diverticular e câncer de cólon. Pode contribuir, também, na prevenção e no tratamento

da obesidade, na redução do colesterol sanguíneo, na regulação da glicemia após as

refeições e, ainda, diminuir o risco de doenças cardiovasculares e diabetes (VITOLO;

CAMPAGNOLO; GAMA, 2007). A casca residual de batata desprezada pela indústria

mostra que poderia ser utilizada como fonte alternativa de nutrientes, aumentando o

valor nutritivo da dieta e solucionando deficiências dietéticas do excesso alimentar.

A farinha de polpa residual de batata e a fécula de batata comercial apresentaram

altos teores de carboidratos, constituídos principalmente de amido, apresentando baixos

teores de proteína e fibra bruta (Tabela 9). Stertz, Rosa e Freitas (2005) encontraram

1,32 g.100g-1

de proteínas em batatas do cultivo convencional na Região Metropolitana

de Curitiba/PR sendo semelhante ao teor obtido na farinha de polpa residual de batata.

Quadros et al. (2009) reportaram teor de 2,09 g.100g-1

na batata da cultivar Atlantic,

resultado 54,8% superior que o da farinha de polpa residual de batata. Santos et al.

(2010) encontraram na farinha de batata teores de 6,45 g.100g-1

de proteína, 3,32

g.100g-1

de fibra bruta, 79,54 g.100g-1

de carboidratos. Resultados estes superiores aos

observados na farinha de polpa residual de batata e fécula de batata comercial, exceto

para o teor de carboidratos.

Esta diferença pode ser explicada pelo fato da farinha de batata ser produzida

diretamente do tubérculo sem casca, enquanto que a fécula de batata comercial passa

por processo de purificação do amido, e a polpa residual de batata é obtida a partir da

água de lavagem, oriunda do corte e lavagem dos pedaços de batata antes da fritura,

gerando maior quantidade de carboidratos e menores teores de proteínas, cinzas,

lipídeos e fibra bruta, provavelmente em função das perdas desses componentes por

lixiviação.

A somatória das substâncias acompanhantes dos carboidratos das farinhas de

polpa residual de batata e fécula de batata comercial (2,09 g.100g-1

e 1,67 g.100g-1

respectivamente) apresentou-se relativamente baixa (Tabela 9). Este resultado é

104

importante, uma vez que, a pureza do amido é um indicativo de sua qualidade

facilitando suas aplicações industriais (PERONI, 2003). E está de acordo com o relatado

na literatura, que em féculas de tubérculos, as proteínas, cinzas, lipídeos e fibras

aparecem em pequena quantidade e não chegam a alterar as propriedades funcionais do

amido. Quanto menor o teor destas substâncias, melhor a qualidade do amido. O baixo

teor de lipídeos, por exemplo, faz dos amidos de tuberosas os mais neutros e menos

sujeitos a complexação (HOOVER, 2001; PERONI, 2003).

O teor de carboidratos da farinha de casca residual de batata foi inferior ao

observado nas farinhas de polpa residual de batata e fécula de batata comercial (Tabela

9). Fernandes et al. (2008) detectaram 79,59 g.100g-1

de carboidratos na farinha de casca

de batata, resultado 7,3% maior que o encontrado para a farinha de casca residual de

batata. A fécula de batata comercial apresentou valor energético total semelhante ao da

farinha de casca residual de batata e 10% menor ao da farinha de polpa residual de

batata. Santos et al. (2010) reportaram valor energético de 351,97 kcal.100g-1

para

farinha de batata, 5,10% inferior ao da farinha de polpa residual de batata.

Nas análises de composição centesimal é comum observar diferenças nos teores

dos macronutrientes do mesmo alimento entre pesquisas realizadas. Isso ocorre porque

diversos fatores afetam a composição química da batata tais como: a cultivar, o estádio

de maturação, as condições ambientais, o solo, o clima, a adubação e as doenças, além

do tipo de processamento empregado (MACCARI JÚNIOR, 1997; LEONEL, 2005). O

aumento da dose de potássio na adubação, por exemplo, pode diminuir os teores de

proteínas, carboidratos, amido e energia de diferentes cultivares de batata (QUADROS

et al., 2009).

4.3.4 pH e Aw

Houve diferença significativa (p≤0,05) entre os valores de pH das amostras,

sendo maior na fécula de batata comercial e menor na farinha de casca residual de

batata (Tabela 10). O pH da farinha de casca residual de batata foi 28,2% superior ao

encontrado por Fernandes et al. (2008), de 4,96. No entanto, este foi muito próximo ao

relatado por Garmus et al. (2009), no qual o pH apresentou valor de 5,7 para farinha de

casca de batata. Stertz, Rosa e Freitas (2005) avaliaram as características físico-

químicas de tubérculos de batata produzidos pelo sistema convencional e observaram

valor de pH 6,47. Esse resultado foi menor (1,96%) ao valor obtido para a farinha de

polpa residual de batata. Em tubérculos de batata o pH da polpa é variável em função da

105

maturação, sendo que o incremento do grau de maturidade dos tubérculos gera aumento

do pH (IRITANI; WELLER, 1974). Este fator pode ter influenciado na diferença entre

o valores de pH das farinhas de polpa residual de batata e fécula de batata comercial.

Tabela 10. pH, Atividade de água (Aw), parâmetros instrumentais de cor (L*, a* e b*),

índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água (ISA) das farinhas

de casca residual de batata (FCB), polpa residual de batata (FPR) e fécula de batata

comercial (FBC).

Característica 1

FCB*

FPR*

FBC*

pH 5,9c 6,6

b 7,0

a

Aw 0,207b 0,150

c 0,514

a

IAA 2 3,49

a 1,97

b 1,92

b

ISA 3 5,84

a 0,67

b 0,23

c

L* 61,73c 92,6

b 93,83

a

a* 5,00a 0,07

c 0,15

b

b* 11,83a 1,25

c 1,88

b

1 Médias seguidas pela mesma letra em cada linha não diferem estatisticamente pelo teste de F a 5% de

probabilidade de erro; 2%;

3 [g de gel (g de matéria seca)

-1].

Houve diferença significativa entre os materiais estudados (p≤0,05) quanto a

Aw. O maior valor encontrado foi na fécula de batata comercial e o menor na farinha de

polpa residual de batata (Tabela 10), sendo todas abaixo do limite recomendado para o

desenvolvimento microbiano de 0,6. Níveis de atividade de água inferiores a 0,6

retardam o crescimento de microrganismos, reduzindo também a atividade das reações

deterioradoras dos alimentos. Porém valores de atividade de água inferiores a 0,3 podem

acelerar o processo de oxidação de lipídeos (FERREIRA NETO; FIQUEIRÊDO;

QUEIROZ, 2005). Observou-se que as farinhas de casca e polpa residual de batata

apresentaram valores de Aw abaixo de 0,3, no entanto, o teor de lipídeos destas foi

muito baixo (Tabela 9), desta forma, podem ser consideradas mais estáveis quanto ao

processo oxidativo de lipídeos.

4.3.5 Parâmetros instrumentais de cor

Todos os parâmetros instrumentais de cor variaram nas amostras (p≤0,05)

(Tabela 10). As farinhas de polpa residual de batata e fécula comercial de batata se

apresentaram mais claras, sendo L* maior na fécula de batata comercial (1,32%) que na

farinha de polpa residual de batata, enquanto que a farinha de casca residual de batata se

apresentou bem mais escura (Figura 5). Observa-se que os valores dos cromas a* e b*,

106

foram maiores na farinha de casca residual de batata e menores na farinha de polpa

residual de batata. Fernandes et al. (2008) apresentaram resultados para a farinha de

casca de batata com valores para L* 3,58 % menor (59,52), igual de a* de 5,00 e b*

24% maior (14,68) que a farinha de casca residual de batata, o que provavelmente se

deve ao tipo de cultivar, processo de lavagem utilizado ou à quantidade de pedaços de

tubérculos de batata que estão presentes na casca residual de batata. Portanto, a farinha

de casca residual de batata apresentou coloração mais avermelhada e mais amarelada

que as outras farinhas, o que a torna mais restrita para aplicações em formulações de

alimentos. A farinha de polpa residual de batata obteve valores de a* e b* mais

próximos da neutralidade, indicando sua nobreza em relação à cor, o que a torna um

excelente ingrediente para formulação de alimentos que devam apresentar cor clara,

como alimentos infantis, cremes, sopas, sobremesas, massas alimentícias, alimentos

semiprontos, purês, misturas para empanar, entre outros.

4.3.6 Índices de absorção e solubilidade em água

Não houve diferença significativa (p≥0,05) em relação ao IAA entre a farinha de

polpa residual de batata e a fécula de batata comercial, que foram menores (p≤0,05) que

os valores obtidos para farinha de casca residual de batata (Tabela 10). Isso pode ser

explicado pela semelhança de constituição entre os produtos e, portanto, pela similar

disponibilidade dos grupos hidrofílicos se ligarem às moléculas de água.

O IAA da farinha de casca residual de batata foi 77,1% superior ao da farinha de

polpa residual de batata. Isso provavelmente se deve a maior capacidade de interações

químicas entre os componentes da farinha de casca residual de batata, principalmente

das fibras. A propriedade higroscópica das fibras possibilita a absorção de água

(FONSECA FILHO et al., 1997).

Fernandes et al. (2008) observaram que a farinha de casca de batata absorveu

mais água do que a farinha de trigo e justificaram que a maior absorção de água da

farinha de casca de batata foi devido a produção de amido danificado durante a moagem

da mesma, do teor mais alto de fibras em relação à farinha de trigo e da baixa umidade

inicial da farinha de casca de batata. Lustosa, Leonel e Mischan (2009) salientaram que

o IAA está relacionado com a disponibilidade de grupos hidrofílicos (-OH) em se ligar

às moléculas de água e à capacidade de formação de gel das moléculas de amido e que

os IAA das misturas de farinha de mandioca e caseína variaram de 3,90 a 4,69 g gel/g.

107

O menor valor obtido por esses autores foi 11,7% maior que o observado para a farinha

de casca residual de batata.

O ISA variou entre os produtos testados (p≤0,05), foi maior na farinha de casca

residual de batata e menor na fécula de batata comercial. O valor de ISA encontrado

para a farinha de polpa residual de batata foi 191,3% maior que o da fécula de batata

comercial, entretanto ambos os valores foram baixos. No estudo de Santos et al. (2010)

o índice de solubilidade em água para a farinha da batata foi de 4,72 g (100g)-1

, valor

604,4% e 1.952% maior ao encontrado no presente estudo para a farinha de polpa

residual de batata e fécula de batata comercial. Isto pode ser explicado pela diferença de

constituição das amostras. As farinhas de batata também podem apresentar diferentes

valores de IAA e ISA devido à diferença de estrutura morfológica dos grânulos de

amido das farinhas (SINGH; SINGH, 2002).

Observou-se que a farinha de polpa residual e a fécula comercial de batata

obtiveram baixos índices de solubilidade e absorveram uma pequena quantidade de

água, ocasionando um pequeno inchamento dos grânulos de amido. Os grânulos de

amido nativo expandem pouco em água fria (10-20%), e esse fenômeno é devido à

difusão e absorção de água dentro das regiões amorfas, entretanto, esta expansão é

reversível pela secagem (BILIADERIS, 1991).

O ISA da farinha de casca residual de batata foi maior que os encontrados na

farinha de polpa residual de batata e na fécula de batata comercial. Isso pode ser

atribuído ao maior conteúdo de proteínas solúveis, como sugerido por Maia et al. (1999)

que observou aumento linear do ISA com o aumento do teor de farinha de soja em

mistura com farinha de arroz em mingaus desidratados.

O uso do amido de várias espécies amiláceas na alimentação, na forma nativa, é

mais restrito por apresentar pouca absorção e insolubilidade em água fria (SITOHY et

al., 2000), o que foi observado neste estudo. Estas desvantagens poderiam ser

compensadas pela modificação do amido por processos físicos, químicos, enzimáticos e

combinados. As modificações do amido por processo físico como o calor, por exemplo,

formam as dextrinas e amidos pré-gelatinizados. As modificações do amido nativo são

feitas para proporcionar produtos amiláceos com as propriedades necessárias para usos

específicos (CEREDA; VILPOUX; DEMIATE, 2003). Portanto existe possibilidade de

se fazer modificações físicas e/ou químicas na polpa residual de batata obtida e ampliar

o leque de aplicação desse resíduo, com variadas propriedades funcionais, dependendo

do tipo de alimento que irá fazer parte da formulação.

108

As diferenças observadas nos valores de algumas análises físicas, químicas e

funcionais entre a fécula de batata comercial e a farinha de polpa residual de batata,

apesar de significativas foram muito pequenas, isto sugere que esta pode ser empregada

em produtos alimentícios fabricados a partir da fécula de batata comercial crua ou pré-

gelatinizada. As aplicações de fécula de batata crua, por exemplo, visam a produção de

panificados e quando pré-gelatinizada, destinam-se a produção de alimentos práticos,

instantâneos, como os matinais, “snacks”, alimentos infantis, massas pré-cozidas,

pudins e sopas instantâneas (LEONEL, 2005).

4.3.7 Propriedades de pasta ou viscoamilográficas

Os grânulos de amido são pouco solúveis em água fria, mas com aquecimento

tornam-se mais solúveis e formam pastas com características importantes de aplicação

tecnológica. A análise do RVA permitiu avaliar o comportamento das farinhas de casca

residual de batata, farinha de polpa residual de batata e fécula de batata comercial,

submetidas ao aquecimento, ao atrito mecânico e ao resfriamento, possibilitando a

sugestão de possíveis utilizações em diversos alimentos.

O perfil de viscosidade de pasta da farinha de casca residual de batata em função

do tempo e da temperatura evidenciou uma baixa viscosidade inicial (próxima de zero

cP), com queda durante os cinco primeiros minutos (Figura 6A). Logo em seguida, os

grânulos de amido presentes na amostra começaram a intumescer aumentando a

viscosidade até 95ºC, aos 7 min (pico de viscosidade), havendo sob temperatura de 95ºC

constante e agitação uma quebra da viscosidade, devido ao rompimento dos grânulos,

liberando amilose, com posterior estabilização da viscosidade de pasta entre 8 e 11 min.

Com o resfriamento da suspensão a viscosidade elevou-se até o final da marcha,

alcançando 7.268 cP com temperatura de 25ºC aos 20 min (Tabela 11). Isso ocorreu

porque durante a fase de resfriamento, polímeros de amilose e amilopectina

solubilizados começam a se reassociar e outro aumento na viscosidade foi registrado.

Esse segundo aumento é conhecido como tendência a retrogradação. A farinha de casca

residual de batata, quando comparada com a polpa residual de batata e fécula de batata

comercial, mostrou os menores valores de pico de viscosidade e quebra de viscosidade,

maiores de viscosidade final e tendência a retrogradação (Tabela 11), o que pode ser

devido ao menor teor de carboidratos e à presença de fibras, proteínas, ou ainda em

função do maior alinhamento das cadeias de amilose.

109

Tabela 11. Viscosidade inicial a 25ºC (VI), pico de viscosidade (PV), quebra de

viscosidade (QV), viscosidade final (VF) e tendência a retrogradação (TR) das farinhas

de casca de batata (FCB), de polpa residual de batata (FPR) e fécula de batata comercial

(FBC).

Característica 1, 2

FCB1

FPR1

FBC1

VI 56,0

a 56,5

a 38

a

PV 2.572,5

c 12.028,0

a 11.612,5

b

QV 938,0b

10.163,0a

10.277,5a

VF 7.268,0

a 4.541,0

c 5.391,5

b

TR 5.633,5a

2.676,0b

4.056,5ab

1 Centipoise (Cp);

2 Médias seguidas pela mesma letra em cada linha não diferem estatisticamente pelo teste

de F a 5% de probabilidade de erro.

A viscosidade inicial a 25ºC não diferiu entre as amostras (p≥0,05), como já era

esperado, uma vez que farinhas cruas possuem baixa viscosidade a frio, devido à

ausência de amido gelatinizado. A polpa residual de batata apresentou o maior valor de

pico de viscosidade e diferiu significativamente (p≤0,05) da fécula de batata comercial

quanto aos parâmetros pico de viscosidade e viscosidade final (Tabela 11). As

diferenças nas propriedades de pasta de farinhas de diferentes cultivares podem ser

devido à diferença no tamanho granular e ao conteúdo de fósforo, sendo que amidos de

batata com maiores grânulos e conteúdos de fósforo exibem maior pico viscosidade

(SINGH et al., 2003b; SINGH et al., 2008). Na figura 8 observa-se que a farinha de

polpa residual de batata apresentou grânulos maiores que a fécula de batata comercial, o

que pode justificar a diferença no valor de pico de viscosidade entre essas farinhas.

As curvas do perfil viscoamilográfico da farinha de polpa residual de batata e da

fécula de batata comercial foram semelhantes. Elas mostram um pico agudo a partir de

5 min, quando atingiram a faixa de temperatura de empastamento (~70ºC) do amido de

batata, seguido por uma queda acentuada, mesmo antes de atingir 95ºC (Figura 6B e

6C), o que revelou pouca estabilidade da pasta quente durante agitação. Quando

suspensões aquosas de amido são submetidas ao RVA, há um aumento da viscosidade

na fase inicial de aquecimento, período em que os grânulos também iniciam o poder de

inchamento e moléculas de amilose são lixiviadas desses amidos (FERNÁNDEZ-

MUÑOZ et al., 2011).

Os grânulos das farinhas de polpa residual de batata e fécula de batata comercial

apresentaram o mesmo comportamento que o amido de mandioca, citado por Rickard,

Asaoka, e Blanshard (1991). Pois, sofreram um grande inchamento quando aquecidos

110

Figura 6. Perfil viscoamilográfico da farinha de casca residual de batata (A), farinha de polpa residual de

batata (B) e fécula de batata comercial (C).

Vis

cosi

dad

e ((

Cp

)

Tem

per

atu

ra (

ºC)

Tempo (min)

Vis

cosi

dad

e (C

p)

Tem

per

atu

ra (

ºC)

Tempo (min)

Vis

cosi

dad

e (C

p)

Tem

per

atu

ra (

ºC)

Tempo (min)

(A)

(B)

(C)

111

em água, entretanto, as forças associativas internas dos grânulos tornaram-se frágeis

com a agitação mecânica e ação do calor, causando acentuada queda durante o

cozimento. O mesmo comportamento também foi observado por Leonel, Freitas e

Mischan (2009) em fécula de mandioca.

Comparado com amido de cereal normal, os amidos de raízes e tubérculos dão

baixas temperaturas de pasta, baixa resistência ao atrito mecânico, e baixa tendência a

retrogradação, sendo estas propriedades atribuídas à ausência de lipídeos e fosfolipídeos

nesses amidos (LIM; KASEMSUWAN; JANE, 1994). A alta viscosidade observada na

farinha de polpa residual de batata e na fécula de batata comercial pode ser justificada

pela existência de monoesterfosfato no amido de batata (0,089 g.100g-1

) que introduz

nas cadeias de amido os grupos fosfatos carregados negativamente aumentando a sua

capacidade de ligação com a água e inchamento, conferindo alta viscosidade (JANE et

al., 1999). Além disso, por apresentarem menores temperaturas de pasta, essas farinhas

requerem menores tempos para cocção.

Observou-se também que a polpa residual de batata obteve o menor valor de

viscosidade final quando comparada com as demais amostras (Tabela 11), o que é

importante, uma vez que a viscosidade final está relacionada com a retrogradação do

amido e corresponde à viscosidade a ser desenvolvida no produto final. Isso demonstra

que essa farinha seria a mais adequada, entre as farinhas estudadas neste trabalho, para o

preparo de sopas, por exemplo, já que o baixo valor de viscosidade final proporciona

sopas com boa característica de cremosidade, homogeneidade e textura, mesmo após o

seu preparo, em temperaturas mais amenas. No entanto, a alta viscosidade final

observada na farinha de casca residual de batata poderia ser adequada para o recheio de

tortas, pois evitaria o transbordamento no transporte (Tabela 11), conforme sugeriu

Daiuto (2005) em seu trabalho com outras féculas de tuberosas para este

comportamento de pasta. Embora esta farinha não tenha apresentando um alto pico de

viscosidade observa-se que houve estabilidade da pasta durante manutenção da

temperatura a 95ºC e ação mecânica, o que favorece o uso como ingrediente em

alimentos pré-cozidos, uma vez que indica indiretamente, a capacidade do produto se

manter íntegro durante cozimento (TEBA, ASCHERI, CARVALHO, 2009).

112


A análise microscópica da casca da batata evidenciou a presença de numerosos

grânulos de amido e fibras (Figura 7) exatamente por este resíduo ser formado parte

pela epiderme suberificada (casca) e parte pelo parênquima (polpa) dos tubérculos.

Figura 7. Micrografias da farinha de casca residual de batata em microscópio eletrônico de varredura sob

diferentes aumentos. A) aumento 50x; B) aumento 330x; C) aumento de 350x; D) aumento de 400x.

Observou-se que uma grande quantidade de amido foi descartada juntamente

com a casca, o que destaca a importância do aproveitamento deste resíduo na indústria

alimentícia. Na farinha de casca residual de batata os componentes apresentaram-se

soltos ou aglomerados, porém íntegros (Figura 7). Pelas micrografias observaram-se os

grânulos de amido intactos e materiais não amiláceos aderidos aos grânulos de amido

(Figura 7C e D). O tamanho e a forma dos grânulos de amido da farinha de casca

residual de batata foram semelhantes ao da farinha de polpa residual de batata (Figura

8A e B).

A B

C D

113

Figura 8. Micrografias das farinhas em microscópio eletrônico de varredura sob diferentes aumentos.

Farinha de polpa residual de batata: A) aumento 150x; B) aumento 750x; C) aumento 2.000x; D) aumento

de 10.000x. Fécula de batata comercial: E) aumento de 150x; F) aumento de 750x; G) aumento de 3.000x.

A

B

D

F

G C

E

114

Os grânulos de amido da farinha de polpa residual de batata e da fécula de batata

comercial se mostraram irregulares, circulares ou ovais, de diferentes tamanhos,

variando de 2,3 a 90 μm na farinha de polpa residual de batata e 4,5 a 85μm na fécula de

batata comercial (Figura 8). Esta variação na forma dos grânulos da fécula de batata

também foi observada por outros pesquisadores (SINGH; SING, 2001; YADAV et al.,

2006; LEONEL, 2007). Segundo Alexander (1995) o diâmetro dos grânulos de amido

de batata pode chegar a 100 μm, com diâmetro médio de 27μm. Para Baum e Bailey

(1987), o tamanho dos grânulos de amido da fécula de batata, variaram de 1 a 20μm em

grânulos pequenos e de 20 a 110μm em grânulos grandes. A extensão da variação na

estrutura granular, segundo esses autores, é significativamente diferente entre as

cultivares em batatas. Isso pôde ser comprovado nas imagens da figura 8A e 8E com

mesmos aumentos, na qual foi possível observar a predominância de grânulos maiores

na polpa residual de batata, que é da cultivar Atlantic, do que na fécula de batata

comercial, provavelmente de outra cultivar.

A análise dos grânulos de amido é de grande importância para a compreensão do

comportamento da pasta de amido. A viscosidade, por exemplo, é influenciada pelo

tamanho dos grânulos, sendo esta relação diretamente proporcional. Na indústria

alimentícia, grânulos de amidos maiores são preferíveis para uso como espessantes, pois

se deseja uma alta viscosidade. Vários autores destacam que os grânulos do amido de

batata possuem tamanho maior do que outros amidos comerciais, podendo então, ser

utilizados como espessantes (SILVA et al., 2006; SINGH et al., 2003a). Leonel (2007)

afirma que grânulos de amido pequenos podem ser utilizados como substitutos de

lipídeos, devido ao seu tamanho semelhante. Destaca também, que grânulos com

regularidade do tamanho são preferíveis para a produção de papéis químicos como os

utilizados para cópias e fax.

Foi possível notar diferenças estruturais entre os grânulos de amido da farinha de

polpa residual de batata e da fécula de batata comercial (Figura 8B, C, F e G). Na polpa

residual de batata, pode-se destacar a ação enzimática, com corrosão (inúmeros poros

nos grânulos), provavelmente devido à severidade do processamento industrial

(lavagem e corte da batata em chips ou palha), à ação de enzimas dos microrganismos

(início da fermentação) ou das enzimas amilolíticas da própria batata. Alterações

provocadas durante o processo de extração e purificação na superfície do grânulo nativo

pode facilitar o ataque enzimático (PLANCHOT et al., 1995).

115

A polpa residual de batata é resultante da etapa de corte e lavagem de batatas e

essas operações podem provocar injúrias nos alimentos as quais levam a deteriorações

fisiológicas como rachadura na célula levando à descompartimentação e contato entre

enzimas e substratos (ROLLE; CHISM, 1987). Já os grânulos de amido da fécula de

batata comercial apresentaram superfície lisa, sem imperfeições, provavelmente devido

ao branqueamento que os tubérculos passam para a fabricação da fécula, o que inativa a

ação enzimática ou ao tipo de processamento utilizado.

4.3.9 Perfil Microbiológico

O manejo e armazenamento inadequado no processamento de um alimento

podem favorecer a sua deterioração microbiana, assim como sua contaminação por

microrganismos patogênicos (MÜRMANN et al., 2008). O perfil microbiológico das

farinhas de casca e de polpa residual de batata pode ser observado na Tabela 12. Não foi

identificada presença de Salmonella sp em nenhuma das amostras de farinhas

analisadas.

Tabela 12. Contagens microbiológicas e pesquisa de presença das farinhas de polpa

residual de batata (FPR) e casca residual de batata (FCB).

Microrganismos FPR FCB Padrão (RDC 12)

Estafilococus coagulase +* <10 <10 10

2

Bacillus cereus* <10 1,2x10

5 3x10

3

Coliformes totais* 3,8x10

3 <10

2 nc

Coliformes fecais* <10 <10 10

3

Clostrídio sulfito redutor* <10 <10 nc

Bolores e leveduras* 8,1x10

3 1,0x10

3 nc

* UFC.g

-1 = unidade formadora de colônias por grama de amostra; nc: nada consta.

Pelas contagens obtidas sugere-se que as amostras de farinha de polpa residual

de batata apresentaram condições higiênico-sanitárias satisfatórias e podem ser

utilizadas com segurança, enquanto ingrediente na formulação de alimentos para o

consumo humano. Entretanto, a qualidade microbiológica deve ser constantemente

avaliada em resíduos alimentares, isso porque diversos fatores podem influenciar a

carga microbiana, tais como: estádio de maturação da batata processada, água utilizada

para irrigação, solo e tempo de armazenamento.

A farinha de casca residual de batata apresentou contagem 3.900% maior do que

o permitido pela legislação brasileira para o B. cereus. Essa espécie também pode ser

116

encontrada no solo, o que justifica sua presença nesse resíduo produzido a partir da

batata. Sabe-se que a ingestão de alimentos contaminados por essa bactéria pode levar a

ocorrência de dois tipos de síndrome, a emética e a diarreica, que pode causar sérios

danos a saúde do consumidor (GHELARDI et al., 2002). Sendo assim, para utilizar a

farinha de casca residual de batata na fabricação de alimentos, seria importante a

realização de outros estudos com o objetivo de conhecer e definir estratégias para

prevenção de multiplicação microbiana neste resíduo, tais como, acidificação,

sanificação, irradiação e outros.

4.4 CONCLUSÃO

A farinha de casca residual de batata da cultivar Atlantic possui maiores teores

de proteínas e fibras, além de possuir maiores índices de absorção e solubilidade em

água. A partir dos resultados obtidos neste estudo foi possível concluir que existem

diferenças em relação aos aspectos nutricionais e funcionais entre as farinhas de polpa

residual de batata e a fécula de batata comercial, porém muito sutis. Foi encontrado

baixo índice de absorção e solubilidade em água para os dois produtos.

A análise microscópica da farinha de polpa residual de batata demonstrou a

presença de corrosão (inúmeros poros) nos grânulos de amido, o que diferiu dos

grânulos da fécula de batata comercial que apresentaram superfície lisa e sem

imperfeições, provavelmente em função da ação enzimática que o produto sofreu

durante o processamento.

A farinha de casca residual apresentou um perfil microbiológico insatisfatório o

que a torna imprópria ao consumo. Outros estudos quanto aos métodos de conservação

seriam necessários considerando uma potencial alternativa à indústria de alimentos,

especialmente a de panificação, beneficiando o consumidor pelo incremento no valor

nutricional.

A farinha de polpa residual de batata apresentou qualidade higiênico-sanitária

satisfatória, de acordo com o exigido pela legislação brasileira. A sua utilização seria

importante para a indústria de batata, evitando o desperdício de alimentos, a

contaminação ambiental, além de proporcionar ganhos econômicos.

117

AGRADECIMENTOS

A Capes pelo apoio financeiro e bolsa de mestrado e à Empresa Cicopal Ltda.

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124

5. ARTIGO 3

SNACKS E FARINHAS PRÉ-GELATINIZADAS DE RESÍDUO DA

INDUSTRIALIZAÇÃO DE BATATA FRITA1

RESUMO

Na etapa de lavagem dos tubérculos, após o descascamento e corte durante o

processamento de batata frita, em nível industrial, ocorre a geração de polpa residual de

batata. O objetivo deste trabalho foi desenvolver snacks e farinhas pré-gelatinizadas,

estudando os efeitos das variáveis de extrusão termoplástica (temperatura e umidade)

sobre as propriedades físicas e funcionais dos produtos experimentais. Polpa de batata

residual seca foi processada em extrusora mono-rosca. Foi empregada a metodologia de

superfície de resposta e delineamento rotacional central composto, com umidade

variando entre 10-18% e da temperatura de extrusão entre 60-90°C. Os maiores valores

do índice de expansão dos snacks ocorreram sob condições de umidade e temperatura

intermediárias, enquanto que o maior volume específico foi obtido com umidade abaixo

de 11,2 g.100g-1

e temperatura acima de 75 ºC. A luminosidade apresentou valores

crescentes, enquanto as coordenadas cromáticas a* e b* decrescentes, com a elevação

da umidade. O snack extrusado sob umidade de 11,17 g.100g-1

e temperatura de 85,6ºC

obteve os melhores escores no teste de aceitação. Houve variação no índice de

solubilidade em água das farinhas pré-gelatinizadas, entre 85,67 e 96,77%, sendo que na

farinha de polpa de batata crua este índice foi bem menor, de 0,67%. O índice de

absorção em água variou de 3,94 a 10,78g.g-1

gel, e também o obtido na farinha crua

(1,97g.g-1

gel) foi menor. Acima de 64,4ºC e umidades abaixo de 16,83 g.100g-1

, as

farinhas pré-gelatinizadas apresentam maiores índices de absorção de água. Os maiores

valores encontrados para a viscosidade inicial e a tendência a retrogradação foram

obtidos na temperatura e umidade de 75ºC e 18g.100g-1

, respectivamente. A extrusão da

polpa residual de batata é uma opção viável para ampliar as aplicações deste resíduo,

sendo que a indústria poderia utilizar a polpa residual de batata tanto na produção de

snacks, como na de farinhas pré-gelatinizadas. Esta, devido suas propriedades físicas e

funcionais, poderia entrar como ingrediente em diversas formulações, como: biscoitos,

snacks fritos e outros variados tipos de alimentos.

Palavras-chave: Solanum tuberosum L., polpa residual de batata, otimização de

processo, desenvolvimento de produtos, propriedades funcionais, sustentabilidade.

ABSTRACT

In the washing step of the tubers after the cutting and stripping during the processing of

potato chips, at the industrial level, is the generation of residual potato pulp. The

objective of this study was to develop snacks and pre-gelatinized flours, studying the

effects of extrusion cooking variables (temperature and humidity) on the physical and

functional properties of the experimental products. Residual dried potato pulp was

processed into single-screw extruder. We used the response surface methodology and

central composite rotational design, with humidity ranging from 10-18% and the

extrusion temperature between 60-90°C. The highest values of the rate of expansion of

snacks occurred under conditions of humidity and temperature intermediate, while the

higher specific volume was obtained with humidity below 11,2g.100g-1

and temperature

above 75ºC. The light showed increasing values, while the chromaticity coordinates a*

125

and b* decreasing with increasing humidity. The extruded snack in humidity 11,17

g.100g-1

and temperature of a 85,6ºC presented better scores in acceptance testing.

There was variation in the rate of water solubility of the pre-gelatinized flours, between

85,67 and 96,77 %, and flour in raw potato pulp this rate was much lower, from 0,67 %.

The rate of water absorption ranging from 3,94 to 10,78 g.g-1

gel , and also that obtained

from raw flour (1,97 g.g-1

gel) was smaller. Above 64.4°C and humidity of below

16.83g.100g-1

, pre-gelatinized flour have higher rates of water absorption. The highest

values found for the initial viscosity and setback were obtained in temperature and

humidity of 75°C and 18g.100g-1

, respectively. The extrusion of the residual potato pulp

is a viable option to extend the applications of this residue, and the industry could be

used to residual potato pulp in the production of snacks such as in pre-gelatinized flour.

This, because of their physical and functional properties, could enter as an ingredient in

several formulations, such as crackers, fried snacks and other kinds of food.

Keywords: Solanum tuberosum L., potato pulp waste, process optimization, product

development, functional properties, sustainability.

5.1 INTRODUÇÃO

A indústria de batata frita gera grande quantidade de resíduos, dentre eles, a

polpa residual de batata ou água de lavagem após descascamento e corte dos tubérculos.

Este resíduo é uma importante fonte de carboidratos, principalmente amido. A polpa

residual de batata desidratada ou farinha apresenta características similares às da fécula

de batata comercial, que são desejáveis para o desenvolvimento de produtos

alimentícios, inclusive os salgadinhos extrusados. Possui pequenas quantidades de

lipídeos, cinzas e proteínas, baixa temperatura de gelatinização, predominância de

grânulos de médio a grande porte, sabor agradável e coloração branca, além de

qualidade microbiológica dentro dos padrões estabelecidos pela legislação brasileira

para féculas.

A produção da polpa residual de batata de uma agroindústria média de batata

frita gira em torno de 10 toneladas por mês. Geralmente, a maior parte é perdida e vai

para a estação de tratamento de efluentes, enquanto outra parte é recuperada e vendida

para indústrias de cola ou utilizada na alimentação animal. Considerando os impactos

ambientais que o seu descarte pode causar ao meio ambiente e o potencial tecnológico

que a farinha de polpa residual de batata apresenta, se faz necessário a utilização de

diversos tipos de processamento com o objetivo de transformá-la em um ingrediente

que poderá ser diretamente empregado na alimentação humana. Acredita-se que a

tecnologia de extrusão termoplástica pode ser eficiente para a produção de snacks e

126

farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de batata desidratada com boas

características comerciais, contribuindo para uma melhor aplicabilidade e

aproveitamento deste resíduo.

A tecnologia de cozimento por extrusão é a técnica mais utilizada para a

produção de snacks e farinhas pré-gelatinizadas (WHITE, 1994; BORBA;

SARMENTO; LEONEL, 2005). A extrusão é uma operação de processamento que

utiliza alta temperatura, pressão e força de cisalhamento para produzir alimentos com

propriedades de textura únicas. O processo de extrusão de alimentos exige controle

cuidadoso de muitas variáveis, tais como a composição dos ingredientes alimentares,

sua umidade, o tamanho das partículas, a velocidade de alimentação do parafuso, a

configuração do parafuso e da matriz, a temperatura, a pressão e o tempo de residência

do alimento no canhão extrusor. Essas variáveis, do material e do processo, determinam

a extensão das transformações macromoleculares durante a extrusão, que por sua vez

influenciam as propriedades reológicas do alimento na extrusora e, consequentemente,

as características dos snacks e farinhas pré-gelatinizadas (MENG et al., 2010).

O grits de milho é a principal matéria-prima na produção de snacks, que fazem

parte do hábito alimentar da população, sendo ingerido entre as principais refeições

(ASCHERI et al., 2003). Para fabricação de snacks, materiais alternativos podem ser

usados como substituto total do milho ou como ingrediente a ser adicionado à

formulação (ASCHERI; NASCIMENTO; BORGES, 2003). Snacks apresentam um

grande mercado consumidor e possibilitam a agregação de valor para farinhas de

diferentes fontes (ALVES; GROSSMANN, 2002).

As farinhas pré-gelatinizadas são obtidas a partir da moagem dos extrusados e

podem ser utilizadas como ingrediente espessador e estabilizador, na elaboração de

produtos panificados e de confeitaria, em sopas instantâneas, cremes e mingaus infantis

instantâneos, condimentos, misturas para sobremesas, bebidas lácteas, caldo de carne

desidratado, molhos prontos entre outros (CARVALHO et al., 2010; ASCHERI;

NASCIMENTO; BORGES, 2003; ASCHERI et al., 2003). As farinhas pré-

gelatinizadas são bastante usadas na confecção de alimentos pré-preparados, de cocção

rápida ou que não necessitam de cocção, de fácil digestão e mais miscíveis em água ou

leite do que os amidos nativos, apresentando-se parcial ou totalmente solúveis em água

fria e quente (AUGUSTO-RUIZ et al., 2003).

O objetivo deste trabalho foi verificar a viabilidade da utilização da polpa

residual de batata, obtida no processamento da batata-frita, na produção de snacks e

127

farinhas pré-gelatinizadas, estudando o efeito da umidade e da temperatura de extrusão

sobre as propriedades físicas e funcionais destes produtos.


5.2.1 Polpa residual de batata

Amostras da água residual da lavagem de batata, da cultivar Atlantic, foram

coletadas na empresa Cicopal Ltda., situada em Senador Canedo, Goiás. A água de

lavagem foi coletada após a etapa de descascamento e corte dos tubérculos, na linha de

processamento de batatas fritas, diretamente na tubulação de descarte, com auxílio de

um saco trançado de polipropileno, visando a decantação/separação da polpa residual de

batata do excesso de água. Logo em seguida, a polpa residual in natura foi levada ao

laboratório para ser desidratada em estufa com circulação de ar forçada a 60ºC (Tecnal

TE-394/3, Piracicaba-SP, Brasil).

A polpa residual de batata após a secagem gerou uma farinha com grânulos

grandes, como os de polvilho azedo de mandioca e foi usada desta forma na produção

dos snacks, no intuito de facilitar a etapa de alimentação da extrusora. A farinha obtida

foi armazenada em saco de polietileno de baixa densidade, sob refrigeração (4±1°C)

para posterior extrusão. A farinha de polpa residual de batata apresentou a seguinte

composição centesimal: 6,96g.100g-1

de umidade, 1,35g.100g-1

de proteínas,

0,20g.100g-1

de lipídeos, 0,36g.100g-1

de cinzas, 0,18g.100g-1

de fibra bruta e

90,96g.100g-1

de carboidratos.

5.2.2 Ensaio de Extrusão - efeito da umidade e da temperatura sobre as

propriedades físicas de snacks e funcionais das farinhas pré-gelatinizadas

Para estudar os efeitos da temperatura de extrusão e da umidade sobre as

propriedades físicas e tecnológicas dos snacks e das farinhas pré-gelatinizadas obtidas

foram utilizados metodologia de superfície de resposta e delineamento rotacional central

composto (BARROS NETO; SCARMINIO; BRUNS, 2001), com quatro pontos

fatoriais, quatro axiais e cinco repetições no ponto central, totalizando treze

experimentos. Assim, foram consideradas variáveis independentes, temperatura (°C) da

terceira zona do canhão do extrusor e umidade (g.100g-1

) da farinha de polpa residual de

batata. Os valores codificados e reais das variáveis independentes utilizadas e o desenho

128

xMaUf

UiQa 1

100

100

experimental para produção de snacks e farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de

batata podem ser verificados na tabela 13.

Tabela 13. Delineamento experimental do ensaio de extrusão para estudo dos efeitos da

temperatura e umidade sobre as propriedades de snacks e farinhas pré-gelatinizadas a

partir de da farinha de polpa residual de batata.

Valores codificados Variáveis independentes

Experimentos X1 X

2 X

1 X

2

1 -1 -1 11,17 64,4

2 +1 -1 16,83 64,4

3 -1 +1 11,17 85,6

4 +1 +1 16,83 85,6

5 -1,41 0 10 75

6 +1,41 0 18 75

7 0 -1,41 14 60

8 0 +1,41 14 90

9 0 0 14 75

10 0 0 14 75

11 0 0 14 75

12 0 0 14 75

13 0 0 14 75

X1: umidade (g.100g

-1); X

2: temperatura da 3º zona (

oC)

Após determinação do teor de umidade da farinha de polpa residual de batata,

realizou-se o acondicionamento com diferentes níveis de umidade, conforme o

delineamento experimental (Tabela 13). O acondicionamento foi realizado com água

destilada adicionada lentamente, com o auxílio de um borrifador, sob mistura constante.

A quantidade de água destilada foi calculada considerando-se a quantidade de mistura a

ser extrusada e a sua umidade inicial (Equação 1).

(Equação 1)

Na qual:

Qa= quantidade de água a ser adicionada (mL); Uf= umidade final desejada (g.100g-1

);

Ui= umidade inicial da amostra (g.100g-1

); Ma= massa da amostra (g).

129

Após a adição de água, as amostras foram armazenadas em sacos de polietileno

e mantidas sob refrigeração (4±1ºC), por 24h, para obtenção do equilíbrio hídrico. Antes

do início da extrusão, aguardou-se até que as amostras atingissem a temperatura

ambiente. A extrusão foi realizada em extrusora termoplástica de rosca única

(Imbramaq, PQ-30, Ribeirão Preto-SP, Brasil), com taxa de compressão de 3:1, taxa de

alimentação de 335g.min-1

, abertura da matriz circular de 4mm de diâmetro,

temperatura na primeira e segunda zona de aquecimento do extrusor de 30ºC e 60ºC,

respectivamente, rotação da rosca a 381rpm (90Hz), camisa lisa e rosca de duas

entradas.

A amostra só foi introduzida na calha de alimentação quando a temperatura da

extrusora atingiu o valor estabelecido para cada experimento. Houve descarte do

produto gerado inicialmente, sendo aproveitado apenas o material coletado após o

processo atingir o equilíbrio. Em seguida, os snacks foram secos a temperatura de

120ºC em estufa com circulação de ar (Tecnal, TE-394/3, Piracicaba-SP, Brasil), por

15 min, até umidade 3±1g.100g-1

. Metade dos extrusados obtidos em cada experimento

foi triturada em moinho de facas (Marconi, MA-090 CET, Piracicaba-SP, Brasil), com

peneira de 30 mesh. As diferentes farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de batata

foram embaladas em sacos de PEBD e armazenadas sob refrigeração (4±1ºC), até a

realização das análises. Apenas dois snacks foram selecionados em função das análises

físicas e submetidos às análises microbiológicas e sensoriais.

5.2.3 Propriedades físicas dos snacks

Índice de expansão (IE)

O IE foi calculado através da razão entre o diâmetro dos extrusados (mm) e o

diâmetro do orifício de saída da extrusora (mm), conforme Faubion e Hoseney (1982).

O valor considerado foi obtido pela média aritmética de 17 medidas aleatórias.

Volume específico (VE)

O volume dos snacks foi determinado por deslocamento de sementes de painço e

a massa por pesagem, sendo o VE calculado pela média aritmética de 17 medidas

aleatórias, conforme o método descrito por LEONEL et al. (2006).

130

Parâmetros instrumentais de cor (L*, a*, b* e ΔE*)

Os snacks foram moídos e analisados em colorímetro (Color Quest, XE, Reston,

EUA). Foram realizadas nove leituras em cada amostra. Os dados obtidos no sistema

Cielab foram L*, a* e b* (aferidos) e diferença de cor ΔE* (calculada). A diferença de

cor (ΔE*) foi calculada utilizando a equação 2, que representa a diferença entre a cor da

farinha de polpa residual de batata crua e a cor dos extrusados.

ΔE* = (ΔL*2 + Δa*

2 + Δb*

2)1/2

(Equação 2)

Na qual:

ΔL* = L*padrão – L*amostra; Δa*= a*padrão – a*amostra; e Δb* = b*padrão –b*amostra.

5.2.4 Snack com maior desejabilidade física

Com os modelos matemáticos obtidos para IE, VE, L*, a*, b* e ΔE* dos snacks

gerados no planejamento experimental e com o auxílio da função Response Desirability

Profiling, do programa Statistica (Statsoft, Statistica 7.0, Tulsa, USA), realizou-se a

estimativa do snack mais desejável, em função das umidades e temperaturas de extrusão

utilizadas. Considerou-se como mais desejável o snack com maiores valores de IE, VE,

coordenadas cromáticas a* e b* e diferença de cor (ΔE*) e menor luminosidade. Esta

técnica de otimização baseou-se na definição de uma função de desejabilidade restrita

no intervalo de 0 a 1, para a qual se adotou como limites inferior, médio e superior nos

valores de 0; 0,5 e 1,0, respectivamente para as variáveis dependentes estudadas

(DERRINGER; SUICH, 1980).

5.2.5 Snacks selecionados

Além do snack indicado pelo teste de desejabilidade foi escolhido outro com o

maior valor de L* e menor de b*, para a comparação no teste de aceitabilidade. Foram

realizadas novas extrusões, uma para obtenção do snack de maior desejabilidade, com

as variáveis independentes calculadas pelo teste, e outra para obtenção do outro snack

escolhido. Após a extrusão, os snacks foram secos em estufa com circulação de ar a

120°C, por 15min, para reduzir o conteúdo de umidade até teores inferiores a 3%

(CAMIRE; KING, 1991), e em seguida, foram resfriados até atingirem a temperatura

ambiente. Após a secagem, as amostras foram aromatizadas com 2g.100g-1

(p/p) de

aroma de presunto, 10g.100g-1

(p/p) de óleo de soja e 2g.100g-1

de sal (p/p).

131

Embalagens de polipropileno biorientado metalizadas, contendo as amostras, foram

seladas e mantidas ao abrigo do calor até a realização dos testes sensoriais.

5.2.6 Perfil microbiológico dos snacks

Foram realizadas nos snacks selecionados contagens de Bacillus cereus,

coliformes totais e termotolerantes, clostrídios sulfito redutores, estafilococos coagulase

positiva, bolores e leveduras, como também pesquisa de presença de Salmonella sp.

Foram seguidas as técnicas descritas pela American Public Health Association (APHA,

2001) e Food and Drug Administration (FDA, 2002).

5.2.7 Aceitabilidade dos snacks

O protocolo experimental desta pesquisa foi aprovado pelo Comitê de Ética em

Pesquisa da Universidade Federal de Goiás (protocolo nº 117/11) (Anexo 3). Os

participantes foram informados detalhadamente sobre os objetivos e procedimentos

utilizados, assegurando-se a proteção da privacidade.

A análise sensorial foi iniciada no sexto dia após a elaboração dos snacks

selecionados. Oitenta provadores não treinados, de ambos os sexos, consentiram em

participar do estudo e avaliaram de forma monádica sequencial a aparência, a textura, o

sabor e o odor dos snacks, utilizando escala hedônica estruturada de nove pontos: 1 –

desgostei muitíssimo, 5 – não gostei/nem desgostei, 9 – gostei muitíssimo (STONE e

SIDEL, 1985) (Apêndice 4 e 5). Considerou-se o ponto de corte seis, que corresponde a

“gostei levemente” na escala hedônica de nove pontos, para aceitação dos snacks.

Dos 80 provadores não treinados recrutados para a análise sensorial, 92% eram

do sexo feminino e 8% do sexo masculino, 87% deles apresentaram idades variando

entre 25 e 35 anos e 56% apresentaram perfil de frequência de consumo de snacks

raramente, enquanto que 26% consumiam semanalmente.

5.2.8 Textura dos snacks

Medidas de fraturabilidade e dureza foram realizadas nos dois snacks

selecionados, utilizando um analisador de textura (Stable Micro Sistem, TA.TX Express,

Surrey, Inglaterra). As amostras, de tamanho similar, foram uniaxialmente cortadas

individualmente com um probe tipo faca, utilizando velocidade de 5mm.s-1

; 20mm de

distância; limiar de força de 20gf e limiar de distância de 0,5mm. Foram gerados

gráficos, que registraram on line a dureza e a fraturabilidade, com auxílio de aplicativo

132

(Expression 2008, versão 1.1.12.0, Surrey, Inglaterra). A fraturabilidade correspondeu

à altura do primeiro pico do gráfico, e a dureza ao pico máximo, ambos no primeiro

ciclo de compressão (BOURNE, 1978). Os resultados médios foram obtidos a partir de

15 amostras coletadas aleatoriamente.

5.2.9 Índice de absorção de água (IAA) e Índice de solubilidade em água (ISA) das

Farinhas pré-gelatinizadas

IAA e ISA foram determinados conforme método de Anderson et al. (1969), em

triplicata.

5.2.10 Propriedades de pasta das Farinhas pré-gelatinizadas

Os parâmetros de viscosidade foram determinados em um Rápido Visco

Analisador - RVA (Newport Scientific, Warriewood, Australia), conforme método 61-

02 da AACC (2000), em triplicata. Pesou-se 3 g de farinha de polpa residual de batata,

com umidade corrigida para 14 % (em base úmida), e adicionou-se água destilada até

peso final de 28 g (ASCHERI et al., 2006). O perfil de análise aplicado foi o Extrusion

1 no-alcohol, do software (Termocline for Windows, versão 3.11, Warriewood,

Australia). Os parâmetros avaliados foram a viscosidade inicial a frio (VI), que é o pico

de viscosidade entre o tempo 0,2 – 2min; o pico de viscosidade (PV) ou viscosidade

máxima, obtido após o início do aquecimento e antes do início do resfriamento; a

quebra de viscosidade (QV) ou breakdown, diferença entre a viscosidade máxima e

mínima durante a manutenção a 95 ºC; a tendência à retrogradação (TR), diferença entre

a viscosidade final e o menor valor de viscosidade durante a manutenção a 95 ºC; e a

viscosidade final (VF). Todos os valores obtidos foram expressos em centipoise (cP).

5.2.11 Análise estatística dos dados

Os dados obtidos de IE, VE, L*, croma a*, croma b* e diferença de cor ΔE* dos

snacks e de IAA, ISA, VI, PV, QV, TR e VF das farinhas pré-gelatinizadas de polpa

residual de batata foram avaliados por meio de análise de variância, com elaboração de

modelos de regressão múltipla e construção de gráficos de superfície de resposta e

curvas de nível para visualização do efeito das variáveis independentes sobre as

variáveis dependentes, com auxílio dos aplicativos Statistica (Statsoft, Statistica 7.0,

Tulsa, USA) e o SAS for Windows (the sas system). A fórmula geral dos modelos

completos é representada pela equação 3 .

133

(Equação 3)

Na qual:

yi = função resposta genérica ou variável dependente

x1 , x2 = níveis codificados das variáveis independentes

β0 = ponto central do sistema ou ponto estacionário

β’s = coeficientes estimados pelo método dos mínimos quadrados;

ε = resíduo que mede o erro experimental, apresentando uma distribuição normal com

média zero e variância igual a s2.

Para avaliação do resultado da análise microbiológica, sensorial e de textura dos

snacks selecionados foi empregada análise de variância e comparação das médias pelo

teste F (p≤0,05).


As micrografias das farinhas de polpa residual de batata crua e pré-gelatinizada,

foram obtidas por microscópio eletrônico de varredura (Sputter Coater, SCD 050,

Scotia, USA), após as amostras serem secas em estufa de circulação de ar a 60ºC,

durante 24h, permanecendo em dessecador até o momento da análise. As amostras

foram fixadas nos stubs de alumínio, com auxílio de fita dupla face, banhadas com

filme de ouro de 15nm de espessura.


5.3.1 Propriedades físicas dos snacks

Os modelos de regressão do índice de expansão, volume específico, L*, croma

a*, croma b* e diferença de cor (ΔE) dos snacks de polpa residual de batata foram

significativos (p < 0,05) e apresentaram coeficientes de determinação (R2) maiores que

70% (Tabela 14). Somente houve falta de ajuste significativa nos modelos IE e L*,

entretanto estas foram consideradas irrelevantes, devido ao quadrado médio do erro

experimental ter sido pequeno para ambas, 0,0140 e 0,0467 (WASZCZYNSKYJ;

NELSEN, 1996). Os coeficientes de variação de todas as respostas avaliadas foram

menores que 10%, exceto para a croma a* e volume específico (10,27 e 12,01%,

134

respectivamente). Como estas diferenças observadas foram pequenas, todos os modelos

foram considerados preditivos (Anexos 1A, B, C, D, E e F).

Os efeitos lineares da umidade e de temperatura influenciaram

significativamente as respostas, exceto o da umidade em relação ao índice de expansão.

O efeito quadrático da temperatura afetou os parâmetros de cor L*, a* e ΔE, além do

índice de expansão. A umidade influenciou apenas o índice de expansão. Também não

houve efeito significativo da interação umidade x temperatura sobre as respostas

avaliadas (Tabela 14).

O índice de expansão dos snacks variou de 2,37 a 4,81, sendo que o valor

máximo índice de expansão foi obtido quando a polpa residual de batata foi extrusada

com umidade e temperatura intermediárias (Apêndice 1) (Figura 9A). Nesse intervalo

das variáveis independentes ocorreram mudanças no processo, que resultaram na

adequada gelatinização do amido e otimização da expansão dos snacks.

Tabela 14. Propriedades físicas em função da umidade (g.100g-1

) e da temperatura de

extrusão (°C) dos snacks. Modelos de regressão (p<0,05) e coeficientes de determinação

(R2) para índice de expansão (IE), volume específico (VE) e parâmetros instrumentais

de cor (L*, a*, b*, ΔE) dos snacks.

Variáveis Modelo1

R2

IE yi=4,68 - 0,1725x1 - 0,6943x1

2 + 0,4256x2 - 0,8543x2

2 -

0,1850x1x2 0,93

VE yi=10,39 - 1,6682x1 + 0,9606x2 0,70

L* yi=83,70 + 0,7393x1 + 0,9149x2 – 0,6513x2

2 0,81

a* yi=2,34 – 0,5768x1 – 0,3085x2 + 0,3092 x2

2 – 0,1525x1x2 0,89

b* yi=10,99 – 1,4419x1 – 0,9190x2 + 0,5120x2

2 – 0,6375x1x2 0,89

ΔE yi=13,72 – 1,6291x1 – 1,3226x2 + 0,8301x2

2 – 0,3875 x1x2 0,90

1 Efeitos em itálico não foram significativos, porém foram mantidos para melhoria do ajuste do modelo

Chang e El-Dash (2003) reportaram que os maiores valores de índice de

expansão para snacks de fécula de mandioca foram obtidos com umidades menores que

18 g.100g-1

e temperaturas entre 125-155ºC. O maior valor encontrado por esses autores

para o índice de expansão foi de 2,89, embora as temperaturas usadas tenham sido bem

maiores que as empregadas neste estudo. Os altos valores de umidade em ambos os

estudos, proporcionaram expansão do extrusado logo após transpor a matriz, mas as

estruturas destes não se mantiveram expandidas, sofrendo colapso antes de ocorrer o

resfriamento necessário, resultando em produtos densos e duros.

135

A expansão de snacks está inversamente relacionada com a umidade da matéria-

prima e diretamente relacionada com a temperatura de extrusão (HARPER, 1994).

Entretanto, a polpa residual de batata, que possui grânulos de amido que sofreram a

ação de enzimas amilolíticas nativas da batata (Figura 10A), se tornou mais sensível às

condições de extrusão que a fécula de mandioca. Os grânulos de amido desta

provavelmente eram mais íntegros, pois a fécula deve ter sofrido durante sua fabricação

um rápido processamento e tratamento térmico, que evitou o efeito das enzimas nativas

de mandioca.

(A)

(B)

Figura 9. (A) Índice de expansão (IE) e (B) volume específico (VE) dos snacks de farinha de farinha de

polpa residual de batata em função da umidade (g.100g-1

) e da temperatura (ºC) de extrusão.

O excesso de temperatura de extrusão e falta de umidade poderiam tornar o grau

de alteração excessivo, chegando a dextrinização e até mesmo a queima da farinha de

polpa residual de batata. Na escolha da camisa da extrusora neste ensaio, este fato

136

(B) (A)

também foi considerado, e optou-se por uma camisa lisa, para evitar o excesso de

cisalhamento e conseqüente over cooking.

Figura 10. Micrografias da farinha de polpa residual de batata em microscópio eletrônico de varredura

sob diferentes aumentos. A) aumento 5.000x; B) aumento 50x.

O tamanho dos grânulos de amido da farinha de polpa residual de batata variou

entre 2,3 a 90 μm (Figura 10B), portanto apresentaram tamanhos irregulares, o que

também pode justificar as condições intermediárias de umidade e temperatura de

extrusão, utilizadas com sucesso neste ensaio. Pois condições mais brandas poderiam

ser insuficientes para obtenção de uma expansão desejável para os snacks e um grau de

pré-gelatinização adequado para as farinhas, enquanto que, as mais drásticas poderiam

ultrapassar as ideais, uma vez que as menores partículas poderiam ser dextrinizadas ou

queimadas.

A expansão, a dureza, a crocância e a densidade são características importantes

para snacks, pois afetam a aceitabilidade do produto final. Nos snacks é esperada uma

estrutura expandida (CHRISTOFIDES et al., 2004). O volume específico dos produtos

extrusados variou de 6,2 a 13,85 mL.g–1

(Apêndice 1). O maior volume específico dos

snacks de farinha de polpa residual de batata foi obtido com umidade de 11,17g.100g-1

e

temperatura de extrusão na terceira zona de 85,6°C. Nas condições de elevada umidade,

o volume específico foi menor (Figura 9B). Este comportamento também foi observado

por Alves e Grossmann (2002) em snacks de farinha de cará. Carmargo, Leonel e

Mischan (2008) analisando o efeito das condições de extrusão sobre a qualidade de

extrusados de polvilho azedo e farelo de mandioca, obtiveram volume específico

variando de 1,5 a 5,6 mL.g-1

, abaixo dos encontrados neste trabalho.

137

Os valores de luminosidade das farinhas pré-gelatinizadas variaram de 80,11 a

85 e foram menores quando comparados com a luminosidade da farinha de polpa

residual de batata crua (92,6), ou seja, o processo de extrusão causou escurecimento do

produto (Apêndice 1). Com umidade e temperatura em níveis baixos ocorreu maior

escurecimento das farinhas, ou seja, obteve-se o menor L* (Figura 11A). Lustosa,

Leonel e Mischan (2008) também observaram o escurecimento da farinha de mandioca

após o processo de extrusão. Níveis altos de umidade resultam em produtos mais claros,

pois o aumento da umidade reduz o tempo de residência, menor intensidade de

caramelização e reação de Maillard (BADRIE; MELLOWES,1991).

Figura 11. (A) Luminosidade (L*), (B) croma a*, (C) croma b* e (D) diferença de cor (ΔE) dos snacks de

farinha de polpa residual de batata em função da umidade (g.100g-1

) e da temperatura (ºC) de extrusão.

Os valores de a* e b* após a extrusão variaram de 1,44 a 3,68 e 8,82 a 13,41,

respectivamente, mostrando aumento nestes parâmetros quando comparados com a

farinha de polpa residual de batata crua (a* 0,07 e b* 1,25,) (Apêndice 1). O processo de

(A) (B)

(C) (D)

138

extrusão intensificou levemente a cor vermelha e aumentou a amarela nas farinhas pré-

gelatinizadas. Houve comportamento semelhante do efeito da umidade e temperatura

nas respostas de a* e b*. Os gráficos indicaram que com menores valores de umidade e

valores extremos de temperatura (acima de 85,6ºC e abaixo de 64,4ºC) houve a

tendência de aumento dos valores dessas respostas (Figura 11B e C). Borba, Sarmento

e Leonel (2005), também verificaram o aumento do croma b*, ou seja, o aumento da

intensidade do amarelo na farinha de batata-doce quando o produto foi extrusado e

justificaram que o baixo conteúdo de umidade durante o processamento pode favorecer

a ocorrência de reações de escurecimento não enzimático, enquanto que o aumento da

umidade exerce efeito contrário.

A diferença de cor (ΔE) refletiu a influência das variáveis de extrusão nas

características de cor das farinhas em relação ao seu aspecto antes do processamento.

Observou-se que ocorreu diminuição da diferença de cor ΔE* com maiores teores de

umidade e temperatura de extrusão (Figura 11D). O menor ΔE* (11,1) entre as farinhas

pré-gelatinizadas e a farinha de polpa residual de batata crua foi encontrado entre 16,83

– 18g.100g-1

de umidade e temperaturas intermediárias 75 a 85,6ºC (Apêndice 1). Com

redução da umidade, independentemente da temperatura, a ΔE* aumentou. O mesmo

comportamento nesta resposta foi encontrado por Borba, Sarmento e Leonel (2005) na

farinha de batata-doce extrusada.

5.3.2 Snack de maior desejabilidade em relação às propriedades físicas

Os dados obtidos no ensaio mostraram que os modelos de regressão para IE, VE

e parâmetros instrumentais de cor (L*, a*, b* e ΔE) foram adequados para descrever os

dados experimentais. Assim, as melhores condições de processamento (umidade e

temperatura) para obter o snack com o melhor conjunto de propriedades físicas, foram

estabelecidas.

Considerou-se como propriedades físicas desejáveis para o snacks máxima

expansão, volume específico e parâmetros de cor a*, b* e ΔE e mínima L*, ou seja,

mais escuro, amarelado, avermelhado e mais parecido com o snack produzido com grits

de milho comercial, matéria-prima mais utilizada pela indústria e mais consumida na

forma de snacks pela população. Portanto, procurou-se o produto com características

físicas adequadas para a sua aceitabilidade no mercado, considerando os hábitos

tradicionais de consumo. Assim, os parâmetros foram estabelecidos objetivando a

escolha do snack mais próximo do snack de grits de milho. A avaliação simultânea dos

139

limites máximos e mínimos das respostas experimentais obtidas apontou que umidade

de 10g.100g-1

e temperatura de 82,5ºC foram as condições necessárias para obtenção do

snack de farinha de polpa residual de batata mais desejável (Figura 12).

Figura 12. Diagrama gráfico da desejabilidade, visando-se obter snacks com propriedades físicas

necessárias em um produto com potencial comercial, em função das condições de umidade e de

temperatura de extrusão durante o processamento.

Optou-se por utilizar, para análise sensorial, um dos experimentos já realizados e

estudados dentro do desenho experimental da superfície de resposta, mais próximo aos

parâmetros indicados pelo teste de desejabilidade, que correspondeu ao snack 3 (S3)

com umidade 11,17g.100g-1

e temperatura 85,6ºC (Figura 13A). Além deste, o snack 8

(S8) foi escolhido para comparação, por apresentar o maior valor de L* e o menor de b*

entre os experimentos realizados, o que pode ser visualizado na figura 13B.

5.3.3 Análises microbiológicas

As amostras dos snacks 3 e 8 não apresentaram contagens acima dos limites da

legislação sanitária vigente de Bacillus cereus, coliformes totais e termotolerantes,

clostrídios sulfito redutores, estafilococos coagulase positiva, bolores e leveduras.

Também não foi identificada presença de Salmonella sp., indicando boas condições

higiênico sanitárias durante todo o processamento dos produtos. Este resultado já era

140

(A) (B)

esperado uma vez que o processo de extrusão pode interromper o desenvolvimento

microbiano (BHANDARI; D’ARCY; YOUNG, 2001).

Figura 13. (A) Snack 3 (umidade 11,17g.100g-1

e temperatura 85,6ºC) e (B) Snack 8 (umidade 14g.100g-

1 e temperatura 90ºC), avaliados na análise sensorial.

5.3.4 Aceitabilidade

Não houve diferença significativa entre as notas atribuídas pelos provadores para

aroma e textura. Entretanto, houve diferença entre os snacks para aparência e sabor

(Tabela 15).

Tabela 15. Escores médios de aparência, aroma, textura e sabor para os snacks de polpa

de batata residual extrusados obtidos na avaliação sensorial.

Condições de extrusão Escores1

Amostra U2

T3

Aparência Aroma Textura Sabor

S3 11,17 85,6 5,72a

6,62a

6,00a

6,30a

S8 14 90 4,71b

6,65a

5,81a

6,00b

1 Médias seguidas pela mesma letra em cada coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de

probabilidade; 2

(g.100g-1

); 3

(oC). snack 3: U= 11,17 g.100g

-1 e T= 85,6ºC; snack 8: U= 14 g.100g

-1 e T=

90ºC.

Observou-se que o snack 3 recebeu a melhor pontuação quanto à aparência e ao

sabor, sendo que, na análise instrumental de cor foi mais escura e amarelada, quando

comparada com o snack 8. As características intrínsecas da matéria-prima e as

condições do processo de extrusão que determinam os atributos sensoriais de snacks

influenciam a ocorrência de reações, como o escurecimento não enzimático e a

degradação de pigmentos que podem afetar a cor e o sabor do produto final (ILO; LIU;

141

BERGHOFER, 1999; GUY, 2001). A menor umidade usada na produção do snack 3

pode ter aumentado o tempo de residência da matéria-prima no interior da extrusora,

deixando-o mais suscetível a estas reações. Entretanto, a luminosidade causada no snack

3 pelo processo de extrusão foi insuficiente para atender ao gosto dos provadores, uma

vez que a nota de aparência não alcançou o limite de corte 6,0 que correspondia a

“gostei ligeiramente”. Entretanto, não houve adição de nenhum tipo de corante nos

snacks deste estudo, o que é uma prática comum nos snacks comerciais.

No formulário para avaliação sensorial havia um campo opcional para que o

provador manifestasse o que gostou ou desgostou nas amostras. Dentre as

manifestações espontâneas 11,2% e 7,5% disseram que os snacks S8 e S3,

respectivamente, eram muito claros, 22,5% desgostaram da quantidade de sal, aroma e

sabor, evidenciando a pouca presença destes nos snacks. Estas características percebidas

pelos provadores podem ter como causa a condição artesanal de processamento

utilizado na fabricação dos snacks, que não conseguiu simular adequadamente as

condições de aplicação de aromatizadores e temperos, usados industrialmente.

Desde que as características de textura estejam dentro de um intervalo aceitável,

a aplicação de sabor parece ser a mais importante para o apelo ao consumidor

(FALLER; KLEIN; FALLER, 1999). Somente o snack 3 foi aceito pelos provadores

(escores>6), com exceção da aparência (escore 5,72) que ficou entre nem gostei/nem

desgostei e gostei ligeiramente. Sabe-se que o salgadinho comercial é elaborado a partir

do milho, além de sofrer adição de corantes, como o urucum, que contribuem para a

coloração amarelada e que este é um importante apelo aos consumidores destes

produtos, que já se acostumaram com essa característica. Não foram utilizados corantes

nesta pesquisa, com o objetivo de destacar o potencial natural da farinha de polpa

residual de batata na produção de snacks. As observações feitas pelos provadores

apontam a necessidade, em estudos futuros, de se utilizar uma linha de produção

industrial para o emprego de aromatizante, sal e sabor de forma adequada, além do uso

de corantes naturais como urucum.

5.3.5 Textura dos snacks

A aceitação de um novo produto alimentício extrusado está diretamente

relacionada com atributos sensoriais. Em tais alimentos, onde a expansão é desejada e

produtos crocantes são esperados, a textura é um dos atributos mais importantes

(PAMIES et al., 2000). Na análise dos dados de dureza e fraturabilidade dos snacks 3 e

142

8 houve diferença significativa entres as amostras para estes dois parâmetros (Tabela

16).

O snack 3 obteve o menor valor para dureza e o maior para fraturabilidade. As

diferenças com relação a estes dois parâmetros de textura nos snacks avaliados sugerem

estes possuem diferentes níveis de crocância e qualidade. A diferença nos dados obtidos

de dureza entre as amostras pode ter ocorrido devido ao menor valor de umidade

utilizada no processamento do snack 3, porque com menor teor de umidade, ocorre

aumento da viscosidade da massa, da gelatinização do amido e o crescimento de bolhas

é acentuado resultando em produto mais crocante (menos duro) (DING et al., 2005).

Tabela 16. Dureza e fraturabilidade de snacks de polpa residual de batata obtidos pelo

processo de extrusão termoplástica.

Condições de extrusão Atributos de Textura1

Amostra U2

T3

Dureza (gf) Fraturabilidade (gf)

S3 11,17 85,6 2364,7b

(±4,25)

1304,2a

(±2,24)

S8 14 90 3278,3a

(±3,63)

687,2b

(±3,17)

1 Médias seguidas de letras diferentes na coluna diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de

probabilidade; valores expressos em médias seguidas pelos desvios-padrão; 2

(g.100g-1

); 3

(oC). Snack 3:

U= 11,17 g.100g-1

e T= 85,6ºC; Snack 8: U= 14 g.100g-1

e T= 90ºC.

A dureza é um parâmetro importante na aceitação de produtos extrusados, isso

porque representa a força necessária para produzir uma deformação, ou seja, para a

compressão de uma substância entre os dentes. É desejável que os valores de dureza e

fraturabilidade sejam baixos, embora não haja um limite estabelecido destas

propriedades de textura para a aceitação de snacks (BHATTACHARYA;

CHOUDHURY, 1994). Alves e Grossmann (2002), estudando as propriedades de

textura em snacks de farinha de cará, encontraram em condições de baixa umidade e

diâmetro da matriz e de valores de temperatura médio a alto, valores de fraturabilidade

entre 600 e 1000 gf. Os resultados encontrados por estes autores foram inferiores ao

observado no snack 3, enquanto que o valor identificado no snack 8 ficou dentro dessa

faixa. Quanto aos valores para dureza, esses autores reportaram, com baixo teor de

umidade, temperatura alta e menor diâmetro da matriz valores de 757,43 a 1210,17gf,

resultados menores que os observados nos snacks 3 e 8 de farinha de polpa residual de

batata (Tabela 16).

Lustosa, Leonel e Mischan (2010) avaliaram snacks de farinha de mandioca e

caseína e observaram que em condições de baixa umidade, baixo teor de proteína e

143

baixa temperatura de extrusão proporcionaram menores valores de dureza. A dureza dos

produtos extrusados encontrada por eles variou de 4430gf a 12320gf. O menor valor foi

87% e 35% maior que o encontrado nos snacks 3 e 8, respectivamente. As amostras 3 e

8 de farinha de polpa residual de batata apresentaram valores intermediários de

fraturabilidade e dureza.

5.3.6 Propriedades funcionais das farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de

batata

Os modelos de regressão para viscosidade inicial, tendência a retrogradação e

índices de absorção de água e de solubilidade em água das farinhas pré-gelatinizadas de

polpa residual de batata foram significativos, com coeficientes de determinação maiores

que 0,75 (Tabela 17). A falta de ajuste do modelo para viscosidade inicial foi

significativa (p=0,0009) e o coeficiente de variação (15,37%) foi alto. Já para a

tendência a retrogradação, a falta de ajuste não foi significativa (p> 0,05), entretanto o

coeficiente de variação também foi alto (29,15%). Isso significa que para estas duas

variáveis, os modelos não podem ser considerados preditivos, apenas apontam a

tendência da resposta. Quanto ao índice de absorção em água o coeficiente de variação

foi pouco acima de 10%, podendo ser utilizados para fins preditivos (Anexos 2A, E, F e

G).

Tabela 17. Propriedades funcionais em função da umidade (g.100g-1

) e da temperatura

de extrusão (°C) das farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de batata. Modelos de

regressão (p<0,05) e coeficientes de determinação (R2) para viscosidade de pasta inicial

(VI), tendência a retrogradação (TR), índice de absorção em água (IAA) e índice de

solubilidade em água (ISA).

Tratamento Modelo* R2

VI3 yi= 118,5 + 30,4203x1 – 10,1957x1

2 + 10,0758x2 - 20x1x2 0,83

TR3 yi= 46,50 + 14,8093x1 – 10,1250x2

2 – 11,3750x1x2 0,75

IAA2 yi= 8,23 – 1,4227x1 – 1,2763x1

2 + 1,7695x2 - 0,3938x2

2 -

0,5107x1x2

0,89

ISA1 yi= 93,70 – 2,4802x1 – 1,2851x1

2 + 1,5148x2

2 0,83

* Efeitos em itálico não foram significativos, porém foram mantidos para melhoria do ajuste do modelo. 1g.100g

-1;

2[g de gel (g de matéria seca)

-1];

3 Cp.

Os modelos de regressão para as respostas de pico de viscosidade (PV), quebra

de viscosidade (QV) e viscosidade final das farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual

de batata não foram significativos (p>0,05), indicando falta de ajuste dos modelos aos

dados experimentais e que as variáveis independentes, temperatura de extrusão na

144

terceira zona e umidade da matéria-prima, não contribuíram para a variação destas

respostas (Anexos 2B, C e D).

A viscosidade inicial (VI) das farinhas extrusadas variou de 41,5 a 226 cP

(Apêndice 2). Com exceção dos experimentos 1 e 5 que apresentaram valores baixos

para essa resposta (48,5 e 41,5 cP, respectivamente), os dados mostram que o processo

de extrusão aumentou significativamente este parâmetro em relação a farinha de polpa

residual de batata crua (56,5 cP). Isso já era esperado, uma vez que em amostras

extrusadas o amido já se encontra gelatinizado, o que tornou possível a rápida

hidratação dos grânulos a temperatura ambiente. Observa-se que a VI das farinhas pré-

gelatinizadas dos experimentos 1 e 5 foram menores que a da farinha de polpa residual

de batata crua, provavelmente devido às baixas umidades e temperaturas, terem causado

a quebra total da estrutura amilácea.

Os menores valores de viscosidade inicial foram observados quando as farinhas

de polpa residual de batata foram extrusadas em umidades menores que 14 g.100g-1

e

temperaturas abaixo de 85,6ºC (Figura 14A). Provavelmente elevados teores de

umidade exercem efeito lubrificante no alimento durante o processo de extrusão,

fazendo com que o amido sofra menores taxas de esforço mecânico, em função do

menor atrito que ocorre entre o parafuso e as paredes internas do tubo do extrusor,

resultando, assim, na formação de maiores cadeias moleculares de amilose e

amilopectina e consequentemente em maiores índices de viscosidade inicial (SILVA;

ASCHERI, 2009). Por outro lado, a degradação dos grânulos de amido aumenta em

baixa umidade, pois o atrito mecânico no parafuso é maior, diminuindo a viscosidade

(SILVA et al., 2004), como foi observado no presente trabalho.

Os valores de tendência à retrogradação das farinhas extrusadas variaram de 17 a

72,5 cP e ficaram bem abaixo do encontrado na farinha de polpa residual de batata

(2676 cP) (Apêndice 2). Os baixos valores observados para este parâmetro indicaram

que o efeito da extrusão sobre a farinha de polpa residual de batata causou degradação

de polímeros, ruptura das suas estruturas moleculares e redução da capacidade de

recristalização (LUSTOSA et al., 2009). O maior valor de tendência à retrogradação foi

obtido na temperatura de 75ºC e umidade máxima de 18g.100g-1

(Figura 14B).

145

Figura 14. Efeito do teor de umidade da matéria-prima (g.100g-1

) e da temperatura do extrusor (ºC) na

viscosidade inicial (VI) (A) e na tendência a retrogradação (TR) (B) das farinhas pré-gelatinizadas de

polpa residual de batata.

O perfil de RVA apresentou comportamento semelhante para todas as farinhas

pré-gelatinizadas de polpa residual de batata, exceto para o experimento 1 e 5, no qual

não foi observado nenhum efeito/pico na curva viscoamilográfica após o início do

aquecimento. Antes do aquecimento a 95ºC, todos os experimentos apresentaram

comportamento de pasta semelhante, e foi possível observar o aumento abrupto na

viscosidade à temperatura ambiente (25ºC) (Figura 15). Este comportamento é típico do

processamento de farinhas extrusadas e demonstra a quebra estrutural dos grânulos de

amido (WHALEN et al., 1997). Quando iniciou o aumento da temperatura foi possível

observar um leve aumento na viscosidade, que não foi identificado nos experimentos 1

e 5, o que indica que possivelmente nestas amostras os grânulos de amido estavam

totalmente gelatinizados (GÓMEZ; AGUILERA, 1983).

(A)

(B)

146

Figura 15. Perfil de viscosidade da maioria das farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de batata.

Quando os tratamentos de extrusão não são tão severos determinada

porcentagem de grânulos de amido pode conservar parte da sua estrutura amilácea,

apresentando um pico no perfil amilográfico, durante aquecimento, que significa amido

não gelatinizado ou parcialmente gelatinizado. O pico de viscosidade das farinhas pré-

gelatinizadas variou de 38 a 112,5 cP e foi menor que na farinha de polpa residual de

batata crua (12028 cP), o que indica que a pré-gelatinização resultante do processo de

extrusão, causou perda da integridade molecular da pasta e da sua capacidade de

intumescer quando aquecido em água (Apêndice 2) (Figura 15) (HAASE; NINTUS;

WEIPERT, 1995, GUHA; ALI; BHATTACHARYA, 1998).

Pelo perfil de viscosidade do gráfico é possível observar que as farinhas pré-

gelatinizadas de polpa residual de batata apresentaram baixos valores de viscosidade

final (variou de 17 a 78,5 cP), quando comparados com a farinha de polpa residual de

batata crua (4541 cP) (Apêndice 2) (Figura 15). Este fato é importante para farinha

extrusada, uma vez que pode ser empregada no preparo de sopas, que necessitam de boa

característica de cremosidade, homogeneidade e textura, mesmo após o seu preparo, em

temperaturas mais amenas (SILVA; ASCHERI 2009).

A retrogradação do amido ocorre por efeito da recristalização das moléculas de

amilose e amilopectina, resultando na formação de precipitado e ou géis (GUTKOSKI;

EL-DASH, 1999). No momento da reorganização da estrutura molecular do amido,

existe a tendência de aumento da viscosidade devido a reaproximação das moléculas de

amilose, durante o resfriamento da pasta. Entretanto, as farinhas pré-gelatinizadas de

Vis

cosi

dad

e (c

P)

Tem

peratu

ra (ºC

)

Tempo (min)

Vsc

osi

dad

e (c

P)

Tem

peratu

ra (ºC)

Tempo (min)

Vis

cosi

dad

e (C

p)

Tem

per

atu

ra (

ºC)

Tempo (min)

147

polpa residual de batata apresentaram baixo aumento de viscosidade com o abaixamento

da temperatura (Figura 15). Este comportamento também foi observado por

Bhattacharya, Sudha e Rahim (1999) em misturas de farinha de trigo e batata

extrusadas.

O índice de absorção de água (IAA) está relacionado aos grupos hidrofílicos

(-OH) disponíveis dos grânulos de amido modificados que podem se ligar às moléculas

de água resultando na formação de gel das moléculas de amido. Os índices de absorção

de água das farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de batata mostraram uma

variação de 3,94 a 10,78g g-1

gel, valores estes superiores aos observados na farinha de

polpa residual de batata crua (1,97g.g-1

gel) (Apêndice 2). Pelo modelo obtido tem-se

que nas condições de umidade abaixo de 16,83g.100g-1

e temperaturas acima de 64,4ºC,

as farinhas apresentam maior absorção de água (Figura 16A).

Figura 16. Efeito do teor de umidade da matéria-prima (g.100g-1

) e da temperatura do extrusor (ºC) no

índice de absorção (IAA) (A) e solubilidade em água (ISA) (B) das farinhas pré-gelatinizadas de polpa

residual de batata.

(A)

(B)

148

Mitrus, Wójtowicz e Mościcki (2010) observaram que o IAA da fécula de batata

extrusada com umidade de 17, 20, 25 e 30g.100g-1

, matriz 3mm e temperatura de 100,

120 e 140ºC variou de 2,82 a 5,69g g-1

gel. Segundo estes autores, os maiores índices de

absorção de água foram observados quando a fécula foi extrusada a 100ºC. Estes

valores foram 28,4 e 47,2% menores que os valores mínimo e máximo encontrados nas

farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de batata. Observa-se na figura 16A que as

temperaturas de 85,6 e 90ºC ofereceram os maiores índices de absorção em água e a

tendência do gráfico aponta que com temperaturas pouco acima destas poderia ocorrer a

otimização do IAA.

A alta absorção em água é importante para manter a umidade em produtos

cárneos, pães e bolos, permitindo a adição de mais água à massa (JAMES; SLOAN,

1984). Sendo assim, a farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata extrusada a

uma temperatura de 90ºC e umidade de 14g.100g-1

seria a mais indicada para essa

finalidade.

O ISA das farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de batata variou de 85,67

a 96,77%. Considerando o valor de ISA obtido na farinha de polpa residual de batata

crua (0,67%), foi observado um grande aumento da solubilidade com o processo de

extrusão, independentemente das condições testadas (Apêndice 2). Nas condições

extremas de temperatura e umidades abaixo de 14g.100g-1

o ISA foi maior, obtendo-se

menores solubilidades nas condições intermediárias de temperatura e alta umidade

(Figura 16B). Mitrus, Wójtowicz e Mościcki (2010) verificaram na fécula de batata

extrusada que o aumento da umidade também diminui os valores do ISA. O maior valor

(40%) foi obtido a uma temperatura de 120ºC, sendo 58,6% menor do que o maior valor

encontrado nesta pesquisa.

A diferença observada nos valores de IAA e ISA com o estudo de Mitrus,

Wójtowicz e Mościcki (2010) pode ser devida às diferentes condições de extrusão

utilizadas (umidade e matriz), quantidades de grupos éster de fosfato e amilose

presentes nos amidos de batata e à diferença entre cultivares. A alta absorção e

solubilidade em água de féculas de batata podem ser causadas por padrões de

viscosidade mais elevados e uma organização interna mais fraca, resultante dos grupos

éster de fosfato carregados negativamente dentro dos grânulos de amido (Kim et al.,

1996) e também ao maior teor de amilose (SINGH et al., 2003).

Leonel, Freitas e Mischan (2009) verificaram que os índices de solubilidade e

absorção em água de fécula de mandioca extrusada em diferentes umidades (12,5 a 19,5

149

g.100g-1

), temperaturas (40 a 90ºC) e rotação da rosca (140 a 266 rpm) variaram de 12,3

a 30,74% e 4,19 a 6,41 g g-1

gel, e concluíram que o maior IAA também foi observado

em alta temperatura de extrusão e condições de baixa velocidade de parafuso.

Os valores de ISA observados por estes autores foram menores do que os

observados nas farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de batata. Também não

foram encontrados trabalhos com fécula de batata ou outros tubérculos extrusados que

apresentassem valores de ISA próximos ao encontrado neste estudo. Borba, Sarmento e

Leonel (2005), por exemplo, encontraram valores de ISA que variaram de 10,7 a 22,2%

para farinha de batata-doce extrusada. Lustosa, Leonel, Mischan (2008) observaram

valores de 31,61 a 59,31% para o ISA de farinhas de mandioca extrusadas variando a

temperatura de extrusão de 45 a 115ºC, umidade de 12,5 a 19,5 g.100g-1

e rotação de

rosca 50 a 100 rpm.

O ISA é um indicativo da degradação sucessiva do amido e seu aumento em

produtos extrusados é atribuído à dispersão de moléculas de amilose e de amilopectina

em consequência da gelatinização, em condições brandas, e da formação de compostos

de baixo peso molecular, em condições severas de extrusão. Valores elevados de ISA

correspondem às misturas dextrinizadas. Os altos valores de índice de solubilidade em

água encontrados nas farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de batata sugerem que

esta pode ser empregada em alimentos que requerem menores temperaturas para serem

preparados, como alimentos instantâneos e gelificados tais como alimentos infantis, ou

como ingredientes para a sua formulação, assim como sopas, sobremesas, molhos e

macarrão (GUTIÉRREZ; GÓMEZ, 1987; LEONEL, SOUZA MISCHAN, 2010).

5.3.7 Microscopia eletrônica de varredura

Os aspectos gerais das farinhas de polpa residual de batata, antes e após a

extrusão, podem ser avaliados pelas micrografias eletrônicas de varredura (Figura 10 e

17). Como não foram observadas diferenças entre os experimentos de extrusão quanto

ao aspecto geral, apenas a foto do experimento 8 foi apresentada. Na farinha de polpa

residual de batata crua (Figura 10B) os grânulos apresentaram-se soltos e íntegros,

enquanto que a farinha de polpa residual de batata extrusada apresentou-se com

partículas compactadas, sem indicação da presença de grânulos de amido intactos

(Figura 17).

150

FIGURA 17. Farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata com ampliação de 50X (A) e com

350X (B).

Foi possível observar que o material extrusado apresentou partículas de tamanho

irregular, com partes lisas e estriadas. Yadav et al. (2006) reportou que grânulos de

amido de batata nativo apresentaram formatos ovais, esféricos e irregulares, enquanto

que nos mesmos amidos modificados, a aparência granular desapareceu totalmente. O

mesmo foi observado nesse estudo. O amido durante a extrusão e cocção é

progressivamente comprimido e transformado em material denso, sólido, compacto e a

estrutura granular cristalina desaparece (COLONNA; BULEON; MERCIER, 1987).

5.4 CONCLUSÃO

As análises físicas dos snacks de farinha de polpa residual de batata

demonstraram que com a aplicação de temperatura de 85,6ºC na terceira zona do

extrusor e umidade da matéria-prima de 11,17g.100g-1

é possível obter snacks com a

melhor combinação de altos índices de expansão e volume específico, menor

luminosidade, mais colorido e com baixos valores de dureza, características estas

desejáveis em produtos extrusados. Além disso, a análise sensorial demonstrou que esta

combinação de umidade e temperatura produziu snacks com melhores escores.

As propriedades funcionais das farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de

batata indicaram um produto com viscosidade a frio maior que a farinha crua, baixos

valores de pico de viscosidade, viscosidade final e tendência a retrogradação, bom

índice de absorção de água e alto de solubilidade em água o que a torna apropriada para

o uso em alimentos instantâneos, sobremesas, sopas, alimentos infantis, e outros

variados tipos de alimentos.

(A) (B)

151

A extrusão da polpa residual de batata é uma opção viável para ampliar as

aplicações deste resíduo, sendo que a indústria poderia utilizar a polpa residual de batata

tanto na produção de snacks, como na de farinhas pré-gelatinizadas.

AGRADECIMENTOS

A Capes pelo apoio financeiro e bolsa de mestrado e à Empresa Cicopal Ltda.

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156

6. ARTIGO 4

DESENVOLVIMENTO DE MASSA ALIMENTÍCIA FRESCA SEM GLÚTEN

COM RESÍDUO DA INDUSTRIALIZAÇÃO DA BATATA, E FARINHA DE

AMARANTO1

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi desenvolver massas alimentícias frescas tipo espaguete a

partir das farinhas de polpa residual de batata crua, pré-gelatinizada e de farinha de

amaranto em diferentes proporções e, realizar análise microbiológica, nutricional e

sensorial na massa alimentícia fresca selecionada pela função desejabilidade

comparando-a com massa alimentícia fresca tipo espaguete de trigo comercial. Polpa de

batata residual seca foi processada em extrusora mono-rosca para obtenção da farinha

pré-gelatinizada a uma temperatura de 75ºC e umidade de 14 g.100g-1

. Foi empregada a

metodologia de superfície de resposta e delineamento de misturas, com farinha de polpa

residual de batata crua variando entre 65-80%, farinha pré-gelatinizada entre 7-17% e

farinha de amaranto entre 10-25%. Foram realizados testes de cozimento, de cor e

micrografias da superfície das massas alimentícias frescas produzidas. Foram realizadas

análises de composição física, química e tecnológica nas matérias-primas e na massa

alimentícia fresca selecionada, além da qualidade microbiológica do produto in natura e

da aceitação sensorial. Os modelos de regressão foram significativos para tempo ótimo

de cozimento, perda de sólidos, aumento de massa, croma a* e b*. A adição da farinha

pré-gelatinizada e amaranto permitiu a produção de massas frescas bem estruturadas,

sendo que todos os tratamentos produziram fios de macarrão firmes, consistentes com

características variadas de cozimento. A combinação de 65% de farinha de polpa

residual de batata crua, 10% de farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata e

25% de farinha de amaranto proporcionou uma massa alimentícia com melhor

qualidade visual e características de cozimento, tais como, coloração mais amarela,

baixa perda de sólidos, maior aumento de massa e menor tempo ótimo de cozimento em

relação à massa alimentícia fresca de farinha de trigo. A farinha de amaranto adicionada

a essa massa melhorou as propriedades nutritivas. Além disso, a massa apresentou alto

índice de aceitação e intenção de compra por parte dos provadores. Este trabalho

mostrou a viabilidade tecnológica e sensorial de massa alimentícia fresca livre de glúten

a partir de farinha de polpa residual de batata e amaranto, expandindo assim o mercado

de produtos para consumidores em geral e específicos como os portadores de doença

celíaca.

Palavras-chave. Solanum tuberosum L., polpa residual de batata, desenvolvimento de

produtos, propriedades funcionais, sustentabilidade.

ABSTRACT

The main of this study was to develop fresh pasta like spaghetti from the residual meal

of raw potato pulp, pre-gelatinized and amaranth flour in different proportions, and to

perform microbiological, nutritional and sensory in fresh food selected by the

desirability function comparing it with fresh pasta like spaghetti wheat trade. Dried

potato pulp residual was processed in single-screw extruder to obtain pre -gelatinized

flour at a temperature of 75°C and humidity of 14g.100g-1

. It was utilized the

methodology of response surface and mixture design, residual pulp with flour of raw

157

potato ranging between 65-80%, pre-gelatinized flour between 7-17% and amaranth

flour between 10-25%. Tests of cooking and color micrographs of the surface of fresh

pasta produced. Analyses of physical composition, chemistry and technology in raw

materials and selected fresh food, in addition to the microbiological quality of the

product fresh and sensory acceptance. Regression models were significant for optimum

cooking time, loss of solid mass increase, chroma a* and b*. The addition of pre-

gelatinized flour and amaranth enabled the production of fresh pasta well structured,

with all treatments produced pasta strands of firm, consistent with various features of

cooking. The combination of 65% flour residual raw potato pulp , 10% pre-gelatinized

flour residual potato pulp and 25% amaranth flour provided a pasta with better visual

quality and characteristics of cooking, such as coloring more yellow, low-loss solids,

the greater increase in mass and lower optimum cooking time compared to fresh food

with flour. The amaranth flour added to this mass improved nutritional properties.

Moreover, the mass had a high rate of acceptance and purchase intent by the tasters.

This study demonstrated a new possibility of fresh food free of gluten, thus expanding

the market for consumer products in general and specific as those with celiac disease.

Keywords: Solanum tuberosum L., potato pulp waste, product development, functional

properties, sustainability.

6.1 INTRODUÇÃO

O Brasil foi o terceiro maior produtor mundial de massas alimentícias em 2011,

com um total de 1.300.000 toneladas e, as estatísticas do mercado nacional demonstram

um aumento no consumo, nos últimos anos, de massa fresca e queda no consumo de

massas secas. Foram consumidas em 2011, 51 mil toneladas de massa fresca no país

(ABIMA, 2012).

Massa alimentícia fresca é o produto que pode ou não ser submetido ao processo

de secagem parcial, de forma que o produto final apresente umidade máxima de 35

g.100g-1

(BRASIL, 2000). Diversas pesquisas têm sido realizadas no intuito de

encontrar fontes alternativas para a substituição do trigo para produção de massas

alimentícias (KIM; WIESENBORN, 1996; CHILLO et al., 2008; CHILLO et al., 2010;

CHOO; AZIZ, 2010). Esses estudos são importantes, pois podem oferecer mais opções

alimentícias para as pessoas intolerantes ao glúten, presente no trigo, aveia, cevada e

malte (THOMPSON et al., 2005).

As farinhas que compõem os alimentos ricos em glúten devem ser substituídas

por outras farinhas para possibilitar que os intolerantes ao glúten possam ingerir

diferentes tipos de alimentos. A produção de massa alimentícia à base de farinhas de

matérias-primas diferentes do trigo pode proporcionar à esta categoria de consumidores

158

produtos sensorialmente satisfatórios e com níveis nutricionais adequados

(ONYANGO; UNDEHEND; LINDHAUER, 2009). Entretanto, esta substituição nem

sempre tem sido vantajosa, uma vez que as massas alimentícias vegetais podem

apresentar perdas por quebra e alto teor de sólidos na água durante o cozimento, além de

textura indesejável, pela alta adesividade (NABESHIMA, 2007). Isto sucede, porque as

proteínas presentes nas matérias-primas, diferentes ao trigo, são incapazes de formar

estrutura semelhante à rede de glúten (PAGANI, 1986).

As proteínas do glúten (gliadina e glutenina) são consideradas as responsáveis

pela boa qualidade das massas alimentícias cozidas, porque conferem maiores

capacidade de absorção de água, coesividade, viscosidade e elasticidade. Essas

proteínas possuem habilidade de formar uma rede insolúvel capaz de emaranhar os

grânulos de amido gelatinizados e rompidos, impedindo que a superfície da massa

alimentícia se desfaça durante o cozimento, além de evitar que o amido seja lixiviado na

água de cozimento (CUNIN et al., 1995; WIESER, 2007).

Na ausência do glúten, é necessário alterar as condições de processamento

utilizando, por exemplo, amido modificado química ou fisicamente, fundamental para a

formação de uma matriz uniforme. A adição de uma fração de amido pré-gelatinizado

ao restante dos ingredientes da massa alimentícia sem trigo pode melhorar as

características de textura e cozimento (EL-DASH, 1991; JULIANO; SAKURAI, 1995).

Macarrões de féculas, produzidos a partir de várias fontes vegetais, constituem

uma grande categoria de macarrão asiático (COLLADO et al., 2001). Sabe-se que o

macarrão feito de fécula de batata é mais transparente e possui melhor textura do que os

produzidos, por exemplo, a partir de amido de feijão. Além disso, possui alta absorção

em sopas e molhos (KIM et al., 1996).

Singh, Singh e Sodhi (2002) analisaram a qualidade do macarrão de amido de

milho em comparação com macarrão de fécula de batata e concluíram que esta é mais

adequada à produção de macarrão. Sandhu, Kaur e Mukesh (2010) prepararam

macarrões de fécula de batata e amido de arroz separadamente e em diversas proporções

de substituição destes ingredientes, e reportaram que a qualidade do macarrão de fécula

de batata foi superior ao macarrão de amido de arroz, pois apresentou maior peso,

transparência e textura escorregadia. No entanto, o macarrão de amido de arroz

apresentou maior firmeza, concluindo que a mistura de farinha de batata e arroz na

proporção 1:1 resultou em macarrão de melhor qualidade.

159

Percebe-se uma vasta literatura quanto à produção de massas alimentícias secas

com matérias-primas diferentes do trigo. No entanto, poucas pesquisas substituíram

totalmente a farinha de trigo por outras matérias-primas na produção de massas

alimentícias frescas (MENEGASSI; LEONEL, 2005; ALAMPRESE; CASIRAGHI;

PAGANI, 2007; KIRINUS; COPETTI; OLIVEIRA, 2010).

Está ocorrendo um interesse crescente pelo o uso da fécula de batata na

produção de macarrão, com diversos trabalhos apontando para a possibilidade de

obtenção de produtos de alta qualidade. Entretanto, não foram encontradas pesquisas

direcionadas para a produção de massa alimentícia fresca, nem com o resíduo da

industrialização da batata frita (polpa residual de batata). A incorporação do amaranto

para o enriquecimento nutricional já tem sido mais explorada.

Como a polpa residual de batata é um resíduo formado a partir da água de

lavagem após descascamento e corte dos tubérculos na agroindústria, possui potencial

de aplicação na indústria alimentícia como novo ingrediente. Assim, o objetivo deste

trabalho foi desenvolver massas alimentícias frescas tipo espaguete a partir das farinhas

de polpa residual de batata crua, pré-gelatinizada e de amaranto em diferentes

proporções e, realizar análise microbiológica, nutricional e sensorial na massa

alimentícia fresca selecionada, comparando-a com massa alimentícia fresca tipo

espaguete de trigo convencional.


6.2.1 Polpa residual de batata e farinha de amaranto

Amostras da água residual da lavagem de batata, da cultivar Atlantic, foram

coletadas na empresa Cicopal Ltda., situada em Senador Canedo, Goiás. A água de

lavagem foi coletada após a etapa de descascamento e corte dos tubérculos, na linha de

processamento de batatas fritas, diretamente na tubulação de descarte, com auxílio de

um saco trançado de polipropileno, visando a decantação/separação da polpa residual de

batata do excesso de água. Logo em seguida, a polpa residual in natura foi levada ao

laboratório para ser desidratada em estufa com circulação de ar forçada a 60ºC (Tecnal

TE-394/3, Piracicaba-SP, Brasil).

A polpa residual de batata após a secagem gerou uma farinha com grânulos

grandes, como os de polvilho azedo de mandioca. Para extrusão, a farinha foi utilizada

sem moagem para facilitar a operação de alimentação da extrusora. Para a produção das

160

massas alimentícias frescas e análises físicas e químicas, o produto foi moído em

liquidificador industrial e passou pela peneira de 60 mesh. A farinha obtida foi

armazenada em saco de polietileno de baixa densidade (PEBD), sob refrigeração

(4±1°C) para posterior extrusão. A farinha de amaranto foi adquirida no comércio local.

6.2.2 Obtenção da farinha pré-gelatinizada

Nos pré-testes para a fabricação da massa alimentícia fresca foram utilizadas

farinha de polpa residual de batata crua, farinha de amaranto e farinhas pré-

gelatinizadas de polpa residual de batata extrusadas em diferentes temperaturas e

umidade da matéria-prima. Estes testes apontaram que a farinha extrusada a uma

temperatura de 75ºC e umidade de 14g.100g-1

foi a mais indicada para produção de

massa alimentícia fresca com boas características tecnológicas tais como, baixa perda de

sólidos em água, menor tempo de cozimento e maior aumento de massa.

Após a adição da quantidade de água necessária, a farinha de polpa residual de

batata crua foi armazenada em saco PEBD e mantida sob refrigeração (4 ± 1ºC), por 24

h, para obtenção do equilíbrio hídrico. A extrusão foi realizada em extrusora

termoplástica de rosca única (Imbramaq, PQ-30, Ribeirão Preto-SP, Brasil), com taxa

de compressão de 3:1, taxa de alimentação de 335g.min-1

, abertura da matriz circular de

4mm de diâmetro, temperatura na primeira e segunda zona de aquecimento do extrusor

de 30ºC e 60ºC, respectivamente, rotação da rosca a 381rpm (90Hz), camisa lisa e rosca

de duas entradas. A amostra só foi introduzida na calha de alimentação quando a

temperatura da extrusora atingiu o valor estabelecido de 75ºC. Houve descarte do

produto gerado inicialmente, sendo aproveitado apenas o material coletado após o

processo atingir o equilíbrio. A farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata foi

obtida após moagem dos snacks em moinho de facas (Marconi, MA-090 CET,

Piracicaba-SP, Brasil), com peneira de 30 mesh, colocada em embalagem de PEBD e

armazenadas à temperatura de refrigeração (4oC ± 1

oC).

6.2.3 Delineamento de misturas

Para elaboração da massa alimentícia fresca tipo espaguete utilizou-se

metodologia de superfície de resposta e delineamento de misturas (BARROS NETO;

SCARMINIO; BRUNS, 2001). Os componentes de mistura utilizados neste estudo

foram a farinha de polpa residual de batata crua, a farinha pré-gelatinizada de polpa

residual de batata e a farinha de amaranto. Os ingredientes em estudo foram expressos em

161

pseudocomponentes, utilizando a equação 4 para farinha de polpa residual de batata, a 5

farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata e a 6 para farinha de amaranto.

(Equação 4)

(Equação 5)

(Equação 6)

Nas quais:

x: teor do componente, em termos de pseudocomponente;

c: proporção real do componente;

FPR: farinha de polpa residual de batata;

FPG: farinha de polpa residual de batata pré-gelatinizada;

FA: farinha de amaranto.

As massas alimentícias frescas foram preparadas e manipuladas de acordo com o

delineamento experimental apresentado na tabela 18. A ordem do processamento dos

experimentos foi sorteada.

Tabela 18. Delineamento de misturas para estudo do efeito da farinha de polpa residual

de batata (FPB), farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata (FPG) e farinha de

amaranto (FA) sobre as variáveis dependentes, em proporções reais e em

pseudocomponentes.

Experimento

Proporções dos ingredientes na mistura ternária

Em concentrações reais Em pseudocomponentes*

FPB

(c1)

FPG (c2) FA (c3) FPB (X1) FPG (X2) FA (X3)

1 0,80 0,07 0,13 0,83 0,00 0,17

2 0,65 0,17 0,18 0,00 0,56 0,44

3 0,80 0,10 0,10 0,83 0,17 0,00

4 0,73 0,17 0,10 0,44 0,56 0,00

5 0,68 0,07 0,25 0,17 0,00 0,83

6 0,65 0,10 0,25 0,00 0,17 0,83

7 0,72 0,11 0,17 0,39 0,22 0,39

8 0,72 0,11 0,17 0,39 0,22 0,39

9 0,72 0,11 0,17 0,39 0,22 0,39

Fonte: STATSOFT (2007); * X1 + X2 + X3 = 1 ou 100%

cFPR– 0,65

1 - 0,82 xFPR =

cFPG– 0,07

1 - 0,82 xFPG =

cFA– 0,10

1 - 0,82 xFA =

162

A representação do sistema de misturas apresentado foi construída utilizando-se

diagramas triangulares de curvas de nível. Uma equação polinomial foi ajustada para

cada resposta, estimando-se os respectivos coeficientes, através dos modelos canônicos

de Scheffé, para três componentes: modelos linear (equação 7) e quadrático (equação 8).

Com isso, se obteve os modelos de regressão com todas as variáreis de interesse

estudadas.

y = β1x1 + β2x2 + β3x3 (Equação 7)

y = β1x1 + β2x2 + β3x3 + β12x1x2 + β13x1x3 + β23x2x3 (Equação 8)

Nas quais:

y: é a variável dependente;

β: o coeficiente de regressão para cada componente do modelo;

x1: farinha de polpa residual de batata;

x2: farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata;

x3: farinha de amaranto.

6.2.4 Processamento das massas alimentícias frescas

Para a produção das massas alimentícias frescas, todas as farinhas foram

passadas em peneira 60 mesh. A formulação utilizada neste ensaio foi definida após

realização de vários testes preliminares, em que foram testadas diferentes quantidades

de ovo e de água. Optou-se pela adição em todas as formulações, 18,8mL de água e um

ovo a cada 100g de mistura das farinhas.

Inicialmente, os ingredientes secos foram misturados manualmente e em

seguida, foram adicionados o ovo e a água. A mistura então foi colocada em pastaia

(Italvisa, Pastaia 6, Tatuí, Brasil), contendo rosca com taxa de compressão 1:1 e trefila

com orifícios circulares de 1 mm para macarrão de massa longa tipo espaguete. O corte

foi manual em pedaços de aproximadamente 30cm de comprimento (Figura 18). Após o

corte, as massas alimentícias frescas foram colocadas numa bandeja, em ambiente seco,

higienizado e ventilado, para que a secagem superficial fosse rápida. As massas

alimentícias frescas foram armazenadas sob refrigeração (4 ± 1ºC) em saco de PEBD.

163

Figura 18. Processando das massas alimentícias frescas em pastaia: (A) Mistura das farinhas e ovos; (B)

hidratação e homogeneização manual; (C) Amassamento, moldagem e corte, (D) massa alimentícia fresca

finalizada.

6.2.5 Parâmetros instrumentais de cor no produto antes do cozimento

Para a determinação dos parâmetros instrumentais de cor, foram obtidas fotos

digitais das massas alimentícias frescas quebradas e dispostas em placas de Petri de

15cm de diâmetro, conforme realizado por Romão, Yamashita e Benassi (2006).

Utilizou-se câmara digital (Sony, DSC-S600, Manaus-AM, Brasil), com resolução de 6

mega pixels. A lente da câmara foi posicionada em perpendicular a superfície do

produto, a uma distância de 20cm e ajustou-se o balanço de branco para luz do dia.

Utilizou-se um sistema de iluminação com duas fontes D65, incidindo com ângulo de

45º sobre o produto colocado sobre um fundo branco.

As imagens digitais das amostras foram processadas no programa (Microsoft

Photo Editor 3.01, San Diego, USA). Em cada amostra foram selecionadas quinze áreas

centrais, com recorte de aproximadamente 5x5 cm. Cada pequeno fragmento foi salvo

no formato BMP. Logo em seguida, com o auxílio do programa SH 2.0 (aplicativo de

leitura de cor pixel a pixel), foi possível converter as imagens Bitmap em valores de cor

(C) (D)

(B) (A)

164

100)(

xmi

mimfAM

100xPAxVA

PRExVACPS

média RGB (SACHS et al., 2011). RGB é a abreviatura do sistema de cores aditivas

formado por vermelho (red), verde (green) e azul (blue). Posteriormente, foram

convertidos os dados para o sistema Cielab, obtendo-se valores de L* (luminosidade),

a* (componente vermelho-verde) e b*(componente amarelo-azul), com auxílio de um

aplicativo (Munsell Conversion, Colorpro versão 4.01, EUA).

6.2.6 Testes de cozimento

Tempo ótimo de Cozimento

O método descrito por Chang e Flores (2004) foi utilizado, com cocção de 10 g

de amostra em 140 mL de água destilada em ebulição. O tempo ótimo de cozimento

(TOC) foi obtido pela compressão do produto cozido entre duas lâminas de vidro até o

desaparecimento do eixo central, em intervalos de 30 seg. O resultado foi expresso em

minutos.

Aumento de massa após o cozimento

O aumento de massa (AM) foi determinado pela relação entre 10 g de macarrão

seco e sua massa após a cocção (Equação 6), usando-se o tempo ótimo de cozimento de

cada amostra.

(Equação 9)

Na qual:

AM: aumento de massa;

mf: massa da amostra cozida;

mi: massa da amostra crua.

Perda de sólidos na água de cozimento

Após evaporação de 25 mL da água de cozimento em estufa com circulação de

ar (Tecnal, TE-394/3, Piracicaba, Brasil), a 105 °C, até peso constante, foi determinada

a perda de sólidos (PS) utilizando a equação 7. Os resultados foram expressos em

porcentagem.

(Equação 10)

Na qual:

PRE: peso do resíduo evaporado;

165

VAC: volume da água de cozimento;

PA: peso da amostra;

VA: volume da alíquota.

6.2.7 Análise estatística e teste de desejabilidade das massas alimentícias frescas

Nas amostras de massas alimentícias frescas tipo espaguete obtidas no

delineamento de misturas foram determinados: o tempo de cozimento (TOC), a perda de

sólidos na água (PS), o aumento de massa (AM) e os parâmetros instrumentais de cor

(L*, a* e b*). A significância dos modelos gerados para cada resposta foi feita através

da análise de variância (ANOVA), adotando-se o nível de significância de 5% de

probabilidade para todos os ensaios. Utilizou-se o programa Statística versão 7.0, para

obtenção do planejamento experimental, análise estatística dos dados e construção dos

gráficos (STATSOFT, 2007).

Uma vez obtidos os modelos polinomiais ajustados às respostas de TOC, PS,

AM e croma b* das massas alimentícias frescas, realizou-se o cálculo para escolha da

melhor formulação de massa alimentícia fresca, com base nos componentes de mistura

utilizados (farinha de polpa residual de batata, farinha pré-gelatinizada de polpa residual

de batata e farinha de amaranto), obtendo-se a massa alimentícia fresca de polpa

residual de batata e amaranto mais desejável. As características adotadas como

desejáveis no teste de desejabilidade, foram o menor o tempo de cozimento, a menor

perda de sólidos na água, o aumento de massa intermediário e a menor coordenada de

cromaticidade b*. A amostra selecionada na análise de desejabilidade foi submetida à

análise microbiológica e teste sensorial de aceitabilidade.

6.2.8 Análise microbiológica da massa alimentícia fresca selecionada

Antes do teste sensorial foi realizada contagem de Bacillus cereus, coliformes

totais e termotolerantes, bolores e leveduras, clostridios sulfito redutores, estafilococos

coagulase positiva, como também a pesquisa de presença de Salmonella sp, seguindo as

técnicas descritas pela American Public Health Association (APHA, 2001) e Food and

Drug Administration (FDA, 2002). As análises microbiológicas obedeceram aos

padrões microbiológicos estabelecidos pela Resolução RDC nº. 12 da Agência Nacional

de Vigilância Sanitária (ANVISA) do Ministério da Saúde (BRASIL, 2001), para massa

alimentícia fresca (item 10.b).

166

6.2.9 Análise sensorial da massa alimentícia fresca selecionada

O protocolo experimental desta pesquisa foi aprovado pelo Comitê de Ética em

Pesquisa da Universidade Federal de Goiás (protocolo nº 117/11) (Anexo 3). Os

participantes foram informados detalhadamente sobre os objetivos e procedimentos

utilizados, assegurando-se a proteção da privacidade. Oitenta provadores não treinados,

de ambos os sexos, consentiram em participar do estudo e avaliaram de forma monádica

sequencial a aparência, a textura, o sabor e o odor da massa alimentícia fresca

selecionada, utilizando escala hedônica estruturada de nove pontos: 1 – desgostei

muitíssimo, 5 – não gostei/nem desgostei, 9 – gostei muitíssimo (STONE; SIDEL,

1985) (Apêndice 4 e 6).

As amostras foram servidas em um laboratório de análise sensorial, em cabines

individuais a temperatura de 65 °C, em porções de 25 g e acompanhadas de molho de

tomate. A aparência foi julgada com luz natural e os demais atributos sob luz vermelha.

O macarrão foi preparado no seu tempo ótimo de cozimento, não sendo acrescentados

sal, nem óleo na água de cocção. Após o cozimento, o produto foi drenado e logo após,

acrescido o molho de tomate. Oitenta provadores não treinados participaram da pesquisa

e o perfil quanto ao sexo foi 89% feminino e 11% masculino, 80% na faixa etária entre

15 e 35 anos e 54% possuíam perfil de frequência de consumo de massa alimentícia

fresca no mínimo uma vez por semana, enquanto 17% consumiam a cada 15 dias.

6.2.10 Propriedades físicas e químicas das matérias-primas e da massa alimentícia

fresca selecionada

Foram realizadas análises físicas e químicas na farinha de polpa residual de

batata crua, pré-gelatinizada, farinha de amaranto, na massa alimentícia fresca

selecionada (ME) no teste de desejabilidade e na massa alimentícia fresca tipo

espaguete de farinha de trigo comercial (MFT) para comparação. Para as análises, após o

processamento, amostras de 800g de ME e do MFT foram secas em estufa sob ventilação

forçada a 45ºC, trituradas em moinho de facas (Marconi, MA-090 CET, Piracicaba-SP,

Brasil) e passadas em peneira de 60 mesh.

A proteína foi mensurada pelo método Kjeldahl para determinação do nitrogênio

total e com fator de conversão 6,25; o teor de lipídios foi determinado em extrator

Soxhlet; a umidade com a perda de massa da amostra, quando aquecida a 105°C; as

cinzas por carbonização seguida de incineração completa em mufla a 550 °C (IAL,

2008). Os carboidratos foram calculados pelo método de diferença, subtraindo-se de

167

cem os valores de umidade, cinzas, proteínas, lipídeos e fibra bruta (AOAC, 1990). A

fibra bruta foi determinada segundo o método de Scharrer e Kürschner, descrito por

Angelucci et al. (1987), usando ácido nítrico, ácido tricloroacético e ácido acético para

hidrólise. O valor energético total foi estimado seguindo os valores de conversão de

Atwater, onde se multiplicou o conteúdo de carboidrato e proteína por quatro e o de

lipídeos por nove, os produtos somados constituíram o valor energético total

(OSBORNE; VOOGT, 1978). Para a aferição do pH utilizou-se o potenciômetro digital

(Hanna Instruments, HI9224, Singapore, China), conforme método oficial (IAL, 2008).

Os índices de absorção e solubilidade em água (IAA e ISA) foram obtidos

conforme método de Anderson et al. (1969) apenas nas farinhas de polpa residual de

batata e na farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata. As determinações dos

parâmetros instrumentais de cor (L*, a* e b*) foram realizadas em colorímetro (Color

Quest II, Hunter Lab Reston, Canadá), segundo Paucar-Menacho et al. (2008) e da

atividade de água (Aw) em aparelho (Aqcua Lab, CX-2, Washington, EUA) em todas as

farinhas. Todas as análises foram realizadas em triplicata.


Para avaliação dos dados obtidos na caracterização física e química das

matérias-primas e física, química, microbiológica e do teste de cozimento da massa

alimentícia fresca selecionada e da massa alimentícia fresca de farinha de trigo foi

empregada a análise de variância (ANOVA) e as médias foram comparadas pelo teste

Tukey, ao nível de 5% de probabilidade, utilizando-se o aplicativo Statistica 7.0

(STASOFT, 2007).

6.2.12 Microscopia eletrônica de varredura

Foram realizadas micrografias na superfície e na fratura das massas alimentícias

frescas do delineamento experimental e da massa alimentícia de farinha de trigo em

microscópio eletrônico de varredura (Sputter Coater, SCD 050, Scotia, USA), após

serem secas em estufa de circulação de ar (Tecnal, TE-394/3, Piracicaba, Brasil), a 60

ºC, durante 24 h, permanecendo em dessecador até o momento da análise. As amostras

foram alocadas em stubs de alumínio, com auxílio de fita dupla face, banhadas com

filme de ouro de 15 nm.

168


6.3.1 Características físicas e químicas das matérias-primas

Não houve diferença significativa entre a farinha de polpa residual de batata crua e a

farinha de polpa residual pré-gelatinizada para cinzas, lipídeos e fibra bruta, o que

demonstra que o processo de extrusão não afetou o nível destes componentes na farinha de

polpa residual de batata (Tabela 19). O mesmo não ocorreu com o teor de proteínas, que foi

menor na farinha extrusada. A farinha de amaranto obteve o maior valor de cinzas e ficou

acima do limite máximo fixado pela legislação brasileira para farinhas (2,0g.100g-1

)

(BRASIL, 1978). Isso provavelmente se deve ao fato desta conter significativas

quantidades de minerais, tais como cálcio, ferro, potássio, fósforo e vitaminas, teores

superiores aos observados na maioria dos grãos de cereais (ESCUDERO et al., 2004).

Tabela 19. Umidade, cinzas, lipídeos, proteína, fibra bruta, amido, carboidratos (b.u),

valor energético total, pH, Atividade de água (Aw), parâmetros instrumentais de cor

(L*, a* e b*), índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água (ISA)

das farinha de polpa residual de batata crua (FPR), farinha pré-gelatinizada de polpa

residual de batata (FPG) e farinha de amaranto (FA).

Componente FPR1

FPG1

FA1

Umidade2 6,96

b 5,93

c 9,12

a

Cinzas2 0,36

b 0,34

b 2,30

a

Lipídeos2

0,20b 0,20

b 7,96

a

Proteína2

1,35b 0,90

c 14,18

a

Fibra bruta2

0,18b

0,16b

2,51a

Carboidratos2

90,93 92,47 63,93

Valor energético total3

370,92 375,28 384,18

pH 6,6a 4,35

c 6,4

b

aW 0,150c 0,290

b 0,400

a

L* 92,6a 83,76

b 59,63

c

a* 0,07c 2,15

b 3,17

a

b* 1,25c 10,17

b 29,23

a

IAA4 1,97

b 8,38

a -

ISA5

0,67b 94,17

a -

1Médias seguidas pela mesma letra em cada linha não diferem estatisticamente pelo teste de F a 5% de

probabilidade de erro; 2g.100g

-1;

3kcal (100 g)

-1;

4 [g de gel (g de matéria seca)

-1];

5 %;

O teor de umidade entre as amostras diferiu, sendo que as farinhas de polpa

residual de batata crua e pré-gelatinizada apresentaram os menores valores, entretanto,

todas ficaram abaixo do limite máximo estabelecido para farinhas pela ANVISA

(BRASIL, 2005), que é de 15g.100g-1

(Tabela 19).

169

A farinha de amaranto apresentou os maiores valores de lipídeos, proteínas, fibra

bruta, carboidratos e valor energético total quando comparada as demais farinhas

(Tabela 19). O teor de lipídeos encontrado na farinha de amaranto, que varia conforme o

genótipo situou-se dentro da faixa reportada na literatura entre 1,9 e 8,7g.100g-1

(HE;

CORKE, 2003; FERREIRA; ARÊAS, 2010). O mesmo ocorreu com a proteína, que

apresentou valor intermediário em relação a faixa apresentada por outras pesquisas de

12,8 a 17,4 g.100g-1

. As proteínas do amaranto apresentam elevados teores de lisina,

triptofano e aminoácidos sulfurados. O alto teor de aminoácidos sulfurados torna o

amaranto um bom complemento para as leguminosas que tem esses aminoácidos como

limitante (BRESSANI, 1988; SEGURA-NIETO et al., 1992; MARCILIO et al., 2003;

ESCUDERO et al., 2004).

O amido é o principal componente do amarando, sendo responsável por 48 a 69

g.100g-1

da massa seca total do grão (HOOVER; SINNOT; PEREIRA, 1998).

Observou-se que a quantidade de carboidratos da farinha de amaranto foi 29,7% e

30,9% menor que a da farinha de polpa residual de batata crua e pré-gelatinizada,

respectivamente. Isso já era esperado uma vez que a somatória dos valores de lipídeos e

proteínas da farinha de amaranto foi maior que das outras farinhas. O alto teor de

carboidratos da farinha de polpa residual crua e pré-gelatinizada é importante uma vez

que quanto menor o teor de lipídeos, proteínas, cinzas e fibras, melhor a qualidade do

amido, facilitando o seu processamento (HOOVER, 2001).

O valor energético da farinha de amaranto foi 3,57% e 2,37% maior que o das

farinhas de polpa residual de batata crua e pré-gelatinizada, respectivamente. Por suas

características nutricionais, a farinha de amaranto é um ingrediente alimentar que pode

ser incorporado a preparações culinárias, proporcionando enriquecimento de dietas,

como fortificante de produtos elaborados com farinhas de trigo, milho e tubérculos, ou

na elaboração de produtos farináceos isentos de glúten (AMAYA-FARFAN;

MARCÍLIO; SPHAR, 2005).

A farinha de polpa residual de batata pré-gelatinizada apresentou pH 34,1%

menor que o da farinha de polpa residual de batata crua e houve diferença significativa

entre os materiais estudados quanto a Aw. O maior valor encontrado foi na farinha de

amaranto e o menor na farinha de polpa residual de batata crua (Tabela 19), sendo todas

abaixo do limite recomendado para o desenvolvimento microbiano de 0,6 (FERREIRA

NETO; FIQUEIRÊDO; QUEIROZ, 2005).

170

Houve diferença significativa para os parâmetros de cor entre as farinhas

estudadas (Tabela 19). A farinha de amaranto apresentou-se mais escura, avermelhada e

amarelada quando comparada com as demais farinhas. A farinha de polpa residual pré-

gelatinizada também apresentou menor valor de L* e maiores de a* e b* que a farinha

de polpa residual de batata crua, o que demonstrou o escurecimento do produto com o

processo de extrusão. Esse comportamento é frequentemente observado em materiais

extrusados em relação às suas matérias-primas.

A farinha de polpa residual de batata crua apresentou IAA e ISA, 76,5% e 99,3%

menor que a farinha de polpa residual de batata pré-gelatinizada, devido ao processo de

extrusão, que aumentou significativamente este parâmetro (Tabela 19). Amidos de

batata apresentaram maior solubilidade do que os amidos de feijão sobre diferentes

temperaturas avaliadas. Isso pode ser resultado do baixo teor lipídico e das fracas

ligações de hidrogênio dentro do amido de batata (KIM et al., 1996).

6.3.2 Micrografia das matérias-primas

Os grânulos da farinha de amaranto apresentaram um formato irregular,

poligonal, com tamanhos variando de 2,14 a 3,57μm, sendo que o menor e o maior

valor encontrado foram 114% e 19% maior que o relatado na literatura de 1 a 3μm

(Figura 19A e B). O pequeno tamanho granular faz com que sejam usados como

substitutos de gordura no preparo de alimentos (JANE et al., 1992; HOOVER;

SINNOT; PEREIRA, 1998; LINDEBOOM; CHANG; TYLER, 2004).

Devido ao tamanho dos grânulos e à quantidade de amilose (entre 0 e 22g.100g-1

),

o amido de amaranto é utilizado na produção de molhos de salada, porque proporciona

maior estabilidade em produtos ácidos em comparação ao amido de milho (BREENE,

1991; BAKER; RAYAS-DUARTE, 1998). O amido de amaranto pode ser utilizado em

sopas instantâneas, uma vez que, possui baixo pico de viscosidade e temperatura de

pasta. Por não formar gel sólido, este tipo de amido pode ser aplicado em molhos de

carne e sopas de vegetais, onde são necessários amidos com baixa temperatura de

gelatinização, para manter uma dispersão completa do produto durante a

homogeneização (YANEZ et al., 1986). Estudo realizado por Alvares-Julbete et al.

(2010) verificou que a quebra de viscosidade da farinha de amaranto foi inferior a da

farinha de arroz e sugeriram que isto significa um aumento da capacidade desse

pseudoceral suportar o aquecimento e a tensão ao cisalhamento.

171

Figura 19. Micrografias das farinhas em microscópio eletrônico de varredura em diferentes aumentos.

Farinha de amaranto: A) aumento 750x; B) aumento 2000x. Farinha de polpa residual de batata crua: C)

aumento de 650x. Farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata: D) aumento de 350x.

Os aspectos gerais da farinha de polpa residual de batata, antes e após extrusão a

temperatura de 75ºC e umidade da matéria-prima de 14 g.100g-1

podem ser visualizados

pelas micrografias (Figura 19C e D, respectivamente). O tamanho granular do amido de

polpa residual de batata crua variou de 2,3 a 90 μm, com predominância de grânulos

médios a grandes, com formato irregular e oval. Estes se apresentaram intactos e na

imagem foi possível perceber a presença de uma partícula não amilácea, devido à

presença nesse resíduo de pequenos fragmentos de casca de batata advindos do

processamento da batata. Na farinha pré-gelatinizada observa-se o desaparecimento da

estrutura granular, formando um material sólido e compacto, resultante do processo de

extrusão e cocção, característica relatada como de materiais extrusados (COLONNA;

BULEON; MERCIER, 1987).

6.3.3 Propriedades físicas e tecnológicas das massas alimentícias frescas

A qualidade física e tecnológica das massas alimentícias frescas, durante e após

o cozimento, é o parâmetro de qualidade de maior importância para os consumidores

desse produto (PAUCHAR-MENACHO et al., 2008). Os modelos de regressão múltipla

(A) (B)

(C) (D)

172

do tempo ótimo de cozimento, do aumento de massa, da perda de sólidos e das

coordenadas de cromaticidade a* e b* das massas alimentícias frescas de farinhas de

polpa residual de batata crua, pré-gelatinizada e amaranto foram significativos (p <

0,05) e apresentaram coeficientes de determinação (R2) maiores que 96% (Tabela 20).

Houve falta de ajuste significativa nos modelos AM, cor a* e b*, entretanto estas foram

consideradas irrelevantes, devido ao quadrado médio do erro experimental ter sido

pequeno, 0,053, 0,0016 e 0,0055, respectivamente (WASZCZYNSKYJ; NELSEN,

1996).

Tabela 20. Modelos de regressão múltipla, nível de significância (p), falta de ajuste

(FA) e coeficiente de determinação (R2) para tempo ótimo de cozimento (TOC),

aumento de massa (AM), perda de sólidos na água de cozimento (PS) e parâmetros

instrumentais de cor (L*, a* e b*) das massas alimentícias frescas em função dos níveis

codificados de farinha de polpa residual de batata crua (x1), farinha pré-gelatinizada (x2)

e farinha de amaranto (x3).

Modelo*

p FA R2

TOCB yi= 2,46x1 + 6,69x2+ 2,17x3 - 7,10x1x2 +

12,08x1x3 – 5,86x2x3

0,003*

0,052ns

0,98

AMB yi=64,13x1 + 173,83x2 + 115,98x3 - 141,81x1x2 -

245,83x1x3 – 163,67x2x3

0,018*

0,000*

0,96

PSA yi= 22,81x1 - 13,15x2 - 9,92x3 + 109,57x1x3 +

84,37x2x3

0,003* 0,265

ns 0,96

L*B yi= 58,01x1 + 57,26x2 + 57,40x3+10,21x1x2 +

6,38x1x3 + 11,72x2x3

0,765ns

0,000* 0,45

a*A yi= 3,33x1 + 9,25x2 + 5,63x3 – 11,46x1x2 –

12,66x2x3

0,000* 0,041

* 0,98

b*B yi= 41,53x1 + 41,26x2 + 39,45x3 – 6,42x1x2 +

44,10x1x3 – 11,01x2x3

0,001* 0,014

* 0,99

* p≤0,05 (nível de probabilidade pelo teste F); ns

não significativo; A

Modelo ajustado; B

Modelo completo;

Efeitos em itálico não foram significativos, porém foram mantidos para melhoria do ajuste do modelo.

O modelo de regressão da Luminosidade (L*) das massas alimentícias frescas

não foi significativo, o coeficiente de determinação foi baixo (0,45) e a falta de ajuste

significativa, não sendo considerado preditivo (Tabela 20). Os valores médios destes

parâmetros para cada experimento estão apresentados no apêndice 3. Os efeitos da

quantidade de farinha de polpa residual de batata crua, pré-gelatinizada e da farinha de

amaranto foram significativos para todos os modelos analisados, exceto para a perda de

sólidos. O efeito da interação entre as farinhas de polpa residual de batata crua e a de

amaranto foi significativo para os modelos de TOC, AM, PS e cor b*. Alguns efeitos

não foram significativos sobre as respostas estudadas (em itálico na tabela 20),

173

entretanto, foram mantidos, pois os coeficientes de determinação ajustado foram

maiores.

Em geral, o tempo ótimo de cozimento das massas alimentícias frescas avaliadas

neste estudo, foi baixo e variou de 2 a 4 min (Apêndice 3). Chang e Flores (2004)

elaboraram massas alimentícias frescas, utilizando diferentes proporções de semolina de

trigo “durum” e farinha de trigo comum, e observaram que o tempo ótimo de cozimento

variou de 5 a 6 min, superior ao encontrado neste trabalho.

Os menores TOC (abaixo de 3 min) foram verificados no gráfico de curva de

nível, dentro das duas áreas demarcadas pela linha pontilhada (Figura 20A), entre os

pontos 6, A e B; F, G e 3. Estes pontos corresponderam em pseudocomponentes de

farinha de polpa residual de batata crua (FPR): farinha pré-gelatinizada de polpa

residual de batata (FPG): e farinha de amaranto (FA) aos seguintes valores

0,00:0,17:0,83, 0,00:0,33:0,67 e 0,06:0,11:0,83; 0,50:0,50:0,00, 0,83:0,11:0,06 e

0,83:0,17:0,00, respectivamente. Este gráfico mostrou uma tendência a maiores TOC

(acima de 5 min), na região demarcada entre os pontos C, D e E, com formulações em

pseudocomponentes de FPR:FPG:FA de 0,72:0,00:0,28, 0,33:0,00:067 e 0,50:0,06:0,44,

respectivamente. Desta forma, os menores TOC foram obtidos nas regiões

experimentais próximas ao ponto 6, em massas alimentícias frescas com quantidades

entre 65 a 66% de FPR, 9 a 13% de FPG e 22 a 25% de FA, bem como na região

próxima ao ponto experimental 3, com concentrações de FPR de 74 a 80%, de FPG de 9

a 16% e FA de 10 a 11%. O maior TOC (acima de 5 min) encontrou-se entre 71 a 78% de

FPR, entre 7 e 8% de FPG e 15 e 22 % e de FA. Em suma, valores mais próximos das

concentrações máximas e mínimas de FPR e FA e de 9 a 16% de FPG produziram

massas alimentícias frescas com menores TOC.

O aumento de massa é um fator que depende do tempo de cozimento, do formato

da massa e do conteúdo e qualidade de proteínas, as quais no processo de mistura da

massa se hidratam e absorvem água, influenciando significativamente esse parâmetro

(ORMENESE et al., 2001). O aumento de massa (AM) das massas alimentícias frescas

de polpa residual de batata e amaranto variou de 32,72 a 111,49% (Apêndice 3).

Os menores AM (< 40%) foram verificados no gráfico de curva de nível, dentro

da área demarcada pela linha pontilhada (Figura 20B), entre os pontos C, D e E, ou seja,

nos seguintes valores em pseudocomponentes de FPR:FPG:FA de 0,67:0,00:0,33,

0,44:0,00:0,56 e 0,50:0,11:0,39, respectivamente.

174

Figura 20. (A) tempo de cozimento (TOC), (B) aumento de massa (AM), (C) perda de sólidos (PS), (D)

cor a* e (E) cor b* em função das proporções em pseudocomponentes de farinha de polpa residual de

batata, farinha pré-gelatinizada, e farinha de amaranto. Área demarcada entre os pontos experimentais

demonstra a região do gráfico possível de ser analisada.

Os maiores valores de AM (>100%) foram encontrados na região do ponto

experimental 6, 2, A e B, com formulações de 0,00:0,17:0,83, 0,00:0,56:0,44,

0,06:0,11:0,83 e 0,11:0,56:0,33, respectivamente (Figura 20B). Portanto, os menores

(A)

(E)

(C) (D)

(B)

175

AM foram observados nas massas frescas com formulações entre 73 a 77% de FPR, 7 a

9% de FPG e 16 a 20% de FA e os maiores AM entre as concentrações de 65 a 67% de

FPR, 9 a 17 de FPG e 16 a 25% de FA.

A perda de sólidos (PS) das massas alimentícias frescas variou de 3,76 a 34,81%

(Apêndice 3). Observou-se que apenas 3 dos 7 experimentos realizados apresentaram

perdas de sólidos de até 6%, considerado por Hummel (1966) característica de

qualidade de cozimento muito boa.

Os maiores valores de PS (> 30%) foram encontrados na região do ponto

experimental 1, D e C, com formulações em pseudocomponentes de FPR:FPG:FA de

0,83:0,00:0,17, 0,39:0,00:0,61 e 0,50:0,17:0,33, respectivamente (Figura 20C).

Portanto, observou-se uma tendência a maior PS nas massas alimentícias frescas

formuladas com teores maiores de FPR (72 a 80%), menores de FPG (7 a 10%) e

intermediário à alto de FA (13 a 21%), sendo que a maior perda de sólidos ocorreu no

ponto experimental 1. Este também foi um dos experimentos que apresentou maior

tempo de cozimento (4 min), o que mostra que os grânulos de amido próximos à

superfície podem ter absorvido muita água e segundo Kim e Wiesenborn (1996) isso

deixa a superfície mais pastosa resultando em perda de firmeza e de sólidos durante o

cozimento, além de aumentar a adesividade na mastigação.

As menores PS (< 10%) foram verificados no gráfico de curva de nível, dentro

das duas áreas demarcadas pela linha pontilhada (Figura 20C), entre os pontos A, B e 4;

e 6, E e F. Estes pontos correspondem aos seguintes valores em pseudocomponentes de

FPR:FPG:FA de 056:0,44:0,00, 0,33:0,56:0,11 e 0,44:0,56:0,00; e 0,00:0,17:0,83,

0,11:0,06:0,83 e 0,00:0,39:0,61, respectivamente. Desta forma, os menores valores de

PS foram observados nas formulações entre 71 a 75% de FPR, 15 a 17% de FPG e 10 a

12% de FA, bem como entre 65 a 67% de FPR, 8 a 14% de FPG e 21 a 25% de FA.

De modo geral, à medida que se aumentou a farinha pré-gelatinizada ou a

farinha de amaranto houve menor perda de sólidos das massas alimentícias frescas. Isto

provavelmente ocorreu porque estes componentes e outros arranjos na mistura,

incluindo a albumina do ovo, podem ter reduzido a permeabilidade à água o que

proporcionou pequenas alterações no arranjo dos grânulos de amido conduzindo a uma

discreta perda de sólidos no cozimento. Além disso, a presença da farinha pré-

gelatinizada pode ter melhorado a fluidez da massa pelo extrusor, conduzindo a uma

matriz mais estável e uma rede proteína-amido menos danificada que conduz a uma

liberação mais baixa de sólidos durante o cozimento, tal como ocorre com massas

176

alimentícias com glúten quando as características da laminação são mais suaves pelo

melhor processamento da massa (CARINI et al., 2009).

Tam et al. (2004) observaram de 1,6% a 1,8% de perda de sólidos durante o

cozimento de amostras de macarrões tipo Bihon de amido de milho, onde o processo de

manufatura próprio envolveu a gelatinização do amido antes da secagem, o que indicou

que a gelatinização e a adesão do amido podem ajudar a reduzir a perda de sólidos,

como ocorreu no presente trabalho.

Khouryieh, Herald e Aramouni (2006) avaliaram a qualidade e as propriedades

sensoriais de macarrões frescos com ovos formulados com substituição total ou parcial

de substituto de ovo e observaram que o tempo de cozimento das massas foi de 11 min,

a perda de sólidos variou de 4,10 a 5,64% e o aumento de massa de 118,8 a 140,3%. Os

resultados encontrados por eles para as diferentes formulações foram diferentes dos

observados na maioria dos experimentos desta pesquisa.

O conteúdo e o tipo de proteína podem afetar o TOC e a PS (DWARDS et al.,

1993). Na massa alimentícia fresca, em particular, a presença de proteínas do ovo

melhora as propriedades mecânicas e de comportamento durante o cozimento do

produto (ALAMPRESE; CASIRAGHI; ROSSI, 2009). A ovalbumina é a principal

proteína do ovo branco (54%) e tem propriedades de coagulação e gelificação, sendo

considerada a principal responsável pela melhoria da qualidade das massas alimentícias

(YANG; BALDWIN, 1995; ALAMPRESE et al., 2005a).

O motivo das massas alimentícias frescas terem apresentado boas características

de cozimento, provavelmente deve-se à presença da albumina do ovo, que assim como

ocorre com o glúten (ALAMPRESE et al., 2005a), pode ter interagido com as proteínas

do amaranto e com o amido pré-gelatinizado, reforçando a rede proteica e retardando o

inchamento e gelatinização do amido durante o cozimento, resultando em um

comportamento melhor de cozimento. Malcolmson, Matsuo e Balshaw (1993)

observaram que a perda de sólidos na água durante o cozimento de espaguetes foi

influenciada pelo nível da proteína e pela interação do amido gelatinizado na rede da

proteína, que poderia impedir a lixiviação do amido. A adição de ovos à massa confere

cor amarela, melhora a elasticidade em massas longas, reduz a quantidade de resíduo na

água de cozimento e, consequentemente, a pegajosidade da massa, além de aumentar o

valor nutricional (MILATOVIC; MONDELLI, 1990).

Segundo Pagani et al. (1986), a competição física entre a coagulação da proteína

e o inchamento do amido durante o cozimento determina a qualidade da massa. Se a

177

coagulação da proteína prevalece, se formará uma rede na qual as partículas do amido

serão presas nos seus alvéolos, melhorando a consistência na massa cozida. A rápida

formação do retículo proteico é importante para o envolvimento do amido na fase de

gelatinização pela proteína coagulada, o que impede que o amido se perca na água de

cozimento (DALBON, 1983), o que provavelmente ocorreu nas massas alimentícias

frescas experimentais com os menores valores de perda de sólidos.

Uma relação inversamente proporcional entre o aumento de massa e a perda de

sólidos foi possível observar (Figura 20B e C). Tudoricã, Kuri e Brennan (2002)

também observaram esse comportamento e relataram que a distribuição não uniforme

de água no interior da matriz da massa alimentícia devido à hidratação competitiva da

fibra, conduziu o menor inchaço do amido e, consequentemente, a perda de sólidos no

cozimento foi aumentada devido à ruptura da rede amido-proteína. Nas massas

alimentícias frescas experimentais, o que determinou o menor aumento de massa e,

consequentemente, maior perda de sólidos, foram maiores quantidades de farinha de

polpa residual de batata crua na formulação. Isso porque a farinha crua absorve menos

água que a farinha pré-gelatinizada e somada à menor quantidade de farinha de

amaranto, ou seja, menor quantidade proteica, não formou uma rede amido-proteína

consistente o suficiente para impedir a lixiviação do amido.

A cor das massas alimentícias é um fator muito importante para a sua

comercialização, sendo diretamente influenciada pelas matérias-primas que compõem

sua formulação (PAUCHAR-MENACHO et al., 2008; AKILLIOGLU; YALCIN,

2010). A luminosidade das massas alimentícias frescas variou de 57,31 a 60,82

(Apêndice 3). Na área experimental estudada (Figura 20D), as massas alimentícias

frescas apresentaram valores de coordenada de cromaticidade a* entre 2,90 e 5,36

(Apêndice 3). Os menores valores de cor a* foram verificados no gráfico de curva de

nível, dentro da área demarcada entre os pontos 3, C, D e E. Estes pontos

corresponderam aos seguintes valores em pseudocomponentes: 0,83:0,17:0,00,

0,83:0,11:0,06, 0,56:0,28:0,17 e 0,61:0,39:0,00, respectivamente. Isso significa que os

menores valores foram encontrados nas formulações com maiores concentrações de

FPR (75 a 80%), entre 9 e 14% de FPG e mínimas de FA (10 a 13%). O maior croma a*

foi observado na área entre os pontos 5, A e B, ou seja, nos seguinte valores em

pseudocomponentes de FPR:FPG:FA de 0,17:0,00:0,83, 0,22:0,00:0,78 e

0,17:0,06:0,83, respectivamente. Portanto os maiores valores para a coordenada de

cromaticidade a* foram obtidas nas mínimas concentrações de FPR entre 68 e 69%,

178

mínimas de FPG, entre 7 e 8% e máximas FA, entre 24 a 25%. A tendência com o

aumento da farinha de amaranto nas formulações foi deixar as massas mais

avermelhadas, o que esta de acordo com o maior resultado deste croma obtido para esta

farinha (Tabela 3).

O croma b* das massas alimentícias frescas variou entre 41,59 e 48,93 e o maior

valor foi encontrado no experimento central (7) que correspondeu à formulação de 72%

de FPR, 11% de FPG e 17% de FA (Apêndice 3). O menor croma b*foi encontrado

dentro da área demarcada entre os pontos 6, D e E, 0,00:0,17:0,83, 0,00:0,39:0,61 e

0,06:0,11:0,83, respectivamente (Figura 20E). Portanto, observou-se tendência a menor

croma b*, entre 65 e 66% de FPR, 9 e 14% de FPG e 21 a 25% de FA. A menor

quantidade de FPG resultou em massas alimentícias menos amareladas. Na região

representada dentro da área delimitada pelos pontos A, B e C, 0,33:0,00:0,67,

0,44:0,11:0,44 e 0,72:0,00:0,28, foram encontradas as formulações que correspondem

aos maiores valores de croma b*. Sendo assim, massas alimentícias mais amareladas

foram encontradas em formulações com concentrações maiores de FPR, entre 71 e 78%,

mínimas de FPG, de 7 a 9% e de intermediária a alta de FA, 15 a 22%.

6.3.4 Micrografias das massas alimentícias frescas

Com maiores concentrações de farinha de polpa residual de batata crua foi

possível observar que as massas alimentícias frescas 1 e 3 apresentaram estrutura

granular mais exposta, menos envolvida pela farinha pré-gelatinizada (Figura 21A e C).

Nestas imagens foi possível perceber que na massa alimentícia 3, a pequena adição de

farinha pré-gelatinizada, em relação a 1, ou seja, de 7% para 10%, proporcionou um

maior envolvimento dos grânulos de amido. A concentração de farinha de amaranto

nestas massas foi baixa.

Na massa alimentícia 2, com maior concentração de FPG e valor próximo ao

máximo de farinha de amaranto (18%), observou-se que os grânulos de amido

apareceram mais cobertos pelo amido gelatinizado e a massa apresentou alguns

orifícios, como perfurações na superfície (Figura 21B). Este mesmo aspecto foi

observado na massa alimentícia 4, porém esta apresentou maiores quantidades de

orifícios (Figura 21D).

179

Figura 21. Micrografias referentes à superfície das massas alimentícias frescas de polpa residual de

batata e amaranto: (A) 1-80% de FPR, 7% DE FPG e 13% FA, (B) 2-65% de FPR, 17% DE FPG e 18%

FA, (C) 3-80% de FPR, 10% DE FPG e 10% FA, (D) 4-73% de FPR, 17% DE FPG e 10% FA, (E) 5-

68% de FPR, 7% DE FPG e 25% FA, (F) 6-65% de FPR, 10% DE FPG e 25% FA, (G) 7-72% de FPR,

11% DE FPG e 17% FA e (H) massa alimentícia fresca de farinha de trigo comercial, na magnitude de

ampliação de 300x. FPR: Farinha de polpa residual de batata crua; FPG: Farinha pré-gelatinizada de

polpa residual de batata; FA: Farinha de amaranto.

(A) (B)

(C) (D)

(E) (F)

(G) (H)

180

As micrografias das massas alimentícias 2 e 4 reforçaram a importância da

farinha de amaranto na qualidade da massa, demonstrando que mesmo em concentração

máxima (17%) de farinha pré-gelatinizada, quando o nível de amaranto decresceu de 18

para 10% na massa alimentícia 4, a estrutura desta foi afetada e a farinha pré-

gelatinizada não foi suficiente para criar uma superfície regular, compacta, fundida e

com uma rede forte suficiente para envolver os grânulos de amido (Figura 21B e D).

A qualidade do cozimento de massas alimentícias sem glúten depende

principalmente das propriedades de gelatinização do amido (KIM; WIESENBORN,

1996), no entanto nesta pesquisa observou-se que a farinha de amaranto teve um papel

fundamental na melhora da qualidade tecnológica das massas alimentícias. As massas

com maiores quantidades de farinha de amaranto, 5 e 6 apresentaram a superfície mais

uniforme, nas quais os grânulos de amido estavam cobertos por uma rede compacta e

densa, formada pela farinha pré-gelatinizada, as proteínas do amaranto e do ovo

(albumina) (Figura 21E e F).

Na massa alimentícia 6, observa-se que a incorporação de 10% de farinha pré-

gelatinizada melhorou o aspecto da massa, deixando-a mais homogênea, com grânulos

cobertos por um matriz proteica mais contínua. Na massa alimentícia 7 com

concentração intermediária de farinha de amaranto (17%) e baixa de farinha pré-

gelatinizada (11%) a superfície mostrou-se mais irregular como a massa alimentícia 2.

De modo geral, toda vez que foi diminuída a quantidade de farinha de amaranto ou

farinha pré-gelatinizada, a tendência observada foi a maior exposição dos grânulos de

amido (Figura 21F e B).

A micrografia da massa alimentícia fresca de farinha de trigo comercial (Figura

21H) apresentou rachadura, diferente das massas alimentícias frescas de polpa residual

de batata e amaranto que não apresentaram essa característica no aumento de 300X. Isso

indica que a rede das massas alimentícias frescas experimentais apresentou melhor

resistência à secagem (uma vez que essa análise é realizada na amostra seca), o que

sugere a possível aplicação dessas matérias-primas também na produção de massa seca.

Apenas pela observação da imagem 21H é possível notar que os grânulos da farinha de

trigo são menores do que os da farinha de polpa residual de batata e que essa massa

apresentou algumas partículas escuras devido à aproximação do feixe de luz do

microscópio eletrônico de varredura que as queimou. Observaram-se grânulos de amido

em alto relevo, porém parecem cobertos por uma película provavelmente formada pela a

181

rede de glúten, proteínas do ovo e ou lipídeos que pelo rótulo da massa alimentícia

comercial foram adicionados à formulação.

Chen, Schols e Voragen (2003) demonstraram que o tamanho do grânulo de

amido tem uma relação com o processamento e a qualidade de macarrão. Eles

desenvolveram macarrões tipo talharim secos com diferentes frações granulares de

amido de batata: maiores que 53μm, de 36 a 53μm, de 20 a 36μm e menor de 20μm, e

também com frações de amido de batata-doce: maior que 20μm e menor que20 μm.

Essas frações foram escolhidas baseadas na variação do tamanho granular encontrada

nestes tubérculos, de 6 a 75μm na batata e de 4 a 30μm na batata doce. Segundo estes

autores a massa para macarrão precisa apresentar boa fluidez para produzir fios longos e

consistentes e observaram que pequenas frações granulométricas (< 20μm) de ambos os

amidos de tubérculos foram melhores no processamento de macarrões e as maiores

frações dos grânulos de amido de batata (> 53μm) e do amido de batata-doce (> 20μm)

não proporcionaram o mesmo efeito, obtendo um pior desempenho. Os resultados da

perda de sólidos no cozimento mostraram que frações granulométricas pequenas

(<20μm) proporcionaram macarrões com menores perdas.

Foi observado que houve a predominância de grânulos de médio a grande porte

no amido de polpa residual de batata, entretanto, os grânulos do amido de amaranto

foram muito pequenos e a farinha deste pseudocereal apresentou um teor de

carboidratos de aproximadamente 64g.100g-1

. Nas micrografias foi possível verificar

que nas massas alimentícias em que foi adicionado à formulação o valor máximo deste

componente (25%), a estrutura formada foi melhor. Pode ser que além do efeito da

farinha pré-gelatinizada, do teor proteico do ovo e do amaranto, o menor tamanho

granular do amido de amaranto provavelmente favoreceu a produção dessas massas,

com destaque para a massa alimentícia 6 que apresentou a menor perda de sólidos, em

contraste com a massa alimentícia 1, com maior teor de farinha de polpa residual de

batata crua, que apresentou o maior índice de perda durante o cozimento (Apêndice 3).

Uma estrutura mais forte corresponde à menor perda de sólidos durante o cozimento

(AKILLIOGLU; YALCIN, 2010).

6.3.5 Massa alimentícia fresca selecionada pela função desejabilidade

A escolha dos menores valores de TOC e PS para a escolha da massa

alimentícias fresca mais desejável foi feita por estas representarem características de

alta qualidade de massas alimentícias. A escolha de um AM intermediário e cor b*

182

menor foram estabelecidas comparando os valores do desenho experimental com os

valores obtidos para a massa alimentícia fresca de farinha de trigo (Tabela 21).

O diagrama do teste de desejabilidade indicou como a formulação mais desejada

a mistura de 66,5g.100g-1

de farinha de polpa residual de batata crua, 9,5g.100g-1

de

farinha de polpa residual de batata pré-gelatinizada e 24g.100g-1

de farinha de amaranto

(Figura 22).

Figura 22. Diagrama de desejabilidade em função dos parâmetros de tempo ótimo de cozimento,

aumento de massa, perda de sólidos na água de cozimento e coordenada de cromaticidade b*.

Desta forma, o ponto experimental 6 foi considerado o mais desejável, por

apresentar valores próximos dos apontados no teste de desejabilidade ou seja a

proporção de 65:10:25 dos componentes citados, respectivamente. Pela microscopia

eletrônica de varredura foi possível constatar que a massa alimentícia 6 apresentou

melhor superfície, corroborando com o teste de desejabilidade.

6.3.6 Comparação com massa alimentícia fresca de farinha de trigo comercial

Foram observadas diferenças significativas entre a massa alimentícia fresca,

selecionada e a de trigo comercial em relação à todas as características de cozimento e

de cor instrumental avaliadas (Tabela 21).

183

Tabela 21. Qualidade de cozimento e de cor instrumental da massa alimentícia fresca

selecionada formulada com 65% de farinha de polpa residual de batata crua, 10% de

farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata e 25% de farinha de amaranto, e da

massa alimentícia fresca de trigo comercial.

Característica MS*

MT*

Tempo Ótimo de Cozimento1 2,00 2,30

Aumento de Massa2 96,18

a 55,62

b

Perda de sólidos2 3,76

b 12,39

a

L* 60,25b 73,49

a

a* 4,38a 1,54

b

b* 41,59a 12,12

b

*Médias seguidas pela mesma letra em cada linha não diferem estatisticamente pelo teste de F a 5% de

probabilidade de erro; 1min;

2 (%); MS: Massa alimentícia fresca selecionada; MT: Massa alimentícia

fresca de trigo comercial.

O tempo ótimo de cozimento foi menor na MS que na MT, o que favorece um

preparo rápido dessa massa. O aumento de massa da MS foi 73% maior que o da MT, o

que contribui para o maior rendimento após o cozimento. As baixas quantidades de

sólidos indicam que a massa alimentícia fresca apresenta elevada qualidade durante o

cozimento (CARINI et al., 2009). A perda de sólidos da MS foi 69,65% menor que da

MT. A MS apresentou-se mais escurecida, amarela e avermelhada que a MT (Tabela

21). Uma cor mais amarela na massa fresca é considerada geralmente um atributo

importante da qualidade para o produto (CARINI et al., 2009). Alamprese, Casiraghi e

Pagani (2007) elaboraram massas frescas sem glúten tipo lasanha de farinhas de trigo

mourisco e de arroz pré-gelatinizado e pré-cozido. A perda de sólidos observada por

eles na massa fresca de trigo mourisco e farinha de arroz pré-gelatinizada (4,10) foi 9%

maior e o aumento de massa (46,45%) foi 51,7% menor que na MS (Tabela 21).

Segundo esses autores, esse valor de perda de sólidos foi devido à presença de uma

quantidade maior de amido e da ausência de uma rede proteica bem estruturada,

causando dispersão da substância orgânica na água de cozimento. No caso da MS, a

adição da farinha de amaranto pode ter contribuído para o ótimo resultado.

Em outro estudo com massa fresca de trigo comercial, a perda de sólidos foi de

3,43% e o aumento de massa 42,33% (ALAMPRESE et al., 2005b). O primeiro

resultado foi semelhante ao encontrado para MS, enquanto que o aumento de massa foi

56% menor que da MS. Kim et al. (1996) observaram que o amido de batata mostrou

um poder de intumescimento maior que o amido de feijão, atribuindo o aumento de

massa dos macarrões de batata a essa característica.

184

Menegassi e Leonel (2005) elaboraram massa alimentícia fresca com 100% de

mandioquinha salsa e observaram perda de sólidos de 13,06%, valor este 247% maior

que o encontrado na MS. Chillo et al. (2008) verificaram a qualidade de três tipos de

espaguetes livres de glúten, a partir de farinha de amaranto, emulsificante e adição de

quinoa, feijão e grão de bico. Eles observaram que o TOC e a PS para as formulações de

amaranto e quinoa foram de 6 min e 11,4%, de amaranto e feijão de 7,5 min e 11,4% e

de amaranto e grão de bico de 7 min e 9,2% respectivamente. Todos esses valores foram

muito maiores do que os encontrados neste trabalho para a MS.

Houve diferença significativa entre os componentes químicos da MS e da MT

(Tabela 22). A umidade foi 20,1% maior na MS, mas ambas ficaram abaixo do limite

estabelecido pela legislação brasileira para massas alimentícias frescas (35g.100g-1

)

(BRASIL, 2000).

Tabela 22. Composição centesimal da massa alimentícia fresca selecionada (MS)

formulada com 65% de farinha de polpa residual de batata crua, 10% de farinha pré-

gelatinizada de polpa residual de batata e 25% de farinha de amaranto e de massa

alimentícia fresca de trigo comercial (MT) antes do cozimento.

Componente MS

MT

pH 6,36a

5,61b

Umidade2 33,74

a 28,07

b

Cinzas2 0,73

b 1,68

a

Lipídeos2

1,22b

2,83a

Proteína2

5,85b

8,81a

Fibra bruta2

0,79a

0,30b

Carboidratos2

58,19 59,08

Valor energético total3

265,06 293,95 1

Médias seguidas pela mesma letra em cada linha não diferem estatisticamente pelo teste de F a 5% de

probabilidade de erro; 2g (100 g)

-1;

3kcal (100 g)

-1.

O teor de cinzas, lipídeos, proteínas, carboidratos e o valor energético total

foram menores na MS (56,5%, 56,8%, 33,6%, 1,5% e 9,82%, respectivamente) (Tabela

22). O maior teor de lipídeos da MT pode ser justificado pelo fato de ter sido adicionada

à massa fresca, gordura vegetal hidrogenada, informação visualizada no rótulo do

produto. Outro ponto importante para a diferença deste componente entre as massas é

que a farinha de polpa residual de batata crua e pré-gelatinizada possui baixa quantidade

destes componentes e somadas constituem maior fração de farinhas presente na

formulação (Tabela 19). Embora a concentração de proteínas tenha sido menor na MS, é

importante destacar que a farinha de amaranto presente nessa massa, adiciona conteúdo

185

proteico de alta qualidade biológica devido ao seu conteúdo em lisina (5%, podendo

chegar até 6,9%) e outros aminoácidos essenciais, tais como os aminoácidos sulfurados

(4,4%). Estes dois grupos de aminoácidos representam o que há de mais limitante em

quase todos os grãos. Esses fatores situam o amaranto acima dos cereais, como o trigo,

em termos de potencial nutricional (BRESSANI, 1988; BREENE, 1991; TEUTONICO;

KNORR, 1985). Além disso, o valor energético total menor demonstrou que essa massa

possui menos calorias, sendo adequada para dietas para indivíduos obesos.

A adição do amaranto na formulação das massas alimentícias frescas

proporcionou enriquecimento nutricional, e somado a incorporação de farinha pré-

gelatinizada e ovo proporcionaram fortalecimento da estrutura e boa qualidade da massa

crua e cozida. Entretanto, a adição farinhas não convencionais na fabricação de

macarrão isento de glúten, uso de aditivos (ovos ou outros) e farinha pré-gelatinizada,

nem sempre é vantajosa. Zhao et al. (2005) reportaram que a fortificação com farinhas

de leguminosas em macarrões de trigo causou aumento da perda de cozimento, valores

de L* e b* reduzidos e baixa pontuação sensorial. Menegassi e Leonel (2005)

observaram que a massa alimentícia fresca elaborada com farinha de mandioquinha-

salsa (100%) apresentou superfície rugosa, aroma acentuado de mandioquinha-salsa e

características de baixa qualidade, como baixo aumento de volume e elevada perda de

sólidos solúveis. Ormenese et al. (2001) produziram macarrão com farinha de arroz crua

e pré-gelatinizada mais aditivos (ovo e outros emulsificantes) e reportaram que o

principal aspecto negativo do produto foi sua facilidade em quebrar durante o

cozimento, está relacionado à falta de elasticidade, característica intrínseca do glúten de

trigo, que o uso da farinha pré-gelatinizada, o aumento do teor proteico e os aditivos

utilizados não conseguiram compensar. Estes aspectos não foram observados no

produto do presente estudo.

6.3.7 Análise microbiológica e sensorial da massa alimentícia fresca selecionada

A massa alimentícia fresca selecionada crua não apresentou contagem acima dos

limites permitidos para Bacillus cereus, coliformes totais e termotolerantes, clostrídios

sulfito redutores, estafilococos coagulase positiva, bolores e leveduras, bem como,

presença de Salmonella sp, demonstrando qualidade higiênico-sanitária adequada das

matérias-primas, cumprimento das Boas Práticas de Fabricação antes, durante e após o

processamento, produzindo assim, um produto microbiologicamente apto para o

consumo, segundo a legislação sanitária vigente (BRASIL, 2001).

186

A massa alimentícia fresca selecionada apresentou cor amarela e espessura

uniformes, superfície lisa, escorregadia, brilhante, sem rugosidade antes e após o

cozimento (Figura 23A e B).

As principais características de qualidade requeridas das massas alimentícias

frescas são a resistência para manter a sua forma e tamanho durante as etapas de

embalagem, transporte e cozimento, além de coloração amarelada e homogênea, uma

vez que a aceitabilidade pelo consumidor também está relacionada à aparência

translúcida e uniforme (MANSER, 1981; MISKELLY, 1993).

Figura 23. (A) massa alimentícia fresca de polpa residual de batata e amaranto crua e (B) cozida servida

na análise sensorial.

Outros fatores são importantes nas massas alimentícias cozidas. Além do bom

sabor e odor, deseja-se que o produto mantenha sua forma sem apresentar rachaduras,

quebrar ou desintegrar durante o cozimento, que tenha textura firme (al dente),

superfície não pegajosa, baixa perda de sólidos e menor tempo de cozimento

(MANSER, 1981; MISKELLY, 1993). Estas características foram observadas na massa

alimentícia fresca de farinhas de polpa residual de batata crua, pré-gelatinizada e de

amaranto selecionada, durante os testes de cozimento, na análise sensorial e pela

imagem micrográfica (Tabela 21, Figura 23 e Figura 21F). O estudo de Kim et al.

(1996) reportou que o amido de batata desempenha papel importante na produção de

macarrão de batata. Pois, mantém aparência clara e brilhante após o cozimento, textura

lisa e escorregadia e adequada absorção de sopas e molhos.

A massa alimentícia fresca selecionada recebeu escores médios acima de 8,1

para todos os atributos avaliados, correspondendo ao intervalo entre “gostei muito” e

(A) (B)

187

“gostei muitíssimo”, acima do mínimo estipulado (6) nessa pesquisa para a aceitação da

massa alimentícia fresca, que correspondia a “gostei ligeiramente” (Figura 24).

Foi observada uma aprovação de 97,5, 92,5, 88,75 e 90% para aparência, aroma,

sabor e textura, respectivamente, do produto pelos provadores que indicaram escores acima de

7, correspondendo ao intervalo da escala hedônica entre “gostei moderadamente”, “gostei

muito” e “gostei muitíssimo”, com predomínio maior de notas acima de 8 (88,7, 90, 73,75 e

77,5%, respectivamente), para os atributos avaliados e indicando que a massa alimentícia fresca

de farinha de polpa residual de batata e de amaranto obteve excelente aceitabilidade pelos

provadores. Bons atributos sensoriais e ausência de pegajosidade são algumas características

que as massas alimentícias de alta qualidade devem possuir (MANSER, 1981).

Figura 24. Escores da avaliação sensorial aparência, aroma, textura e sabor da massa alimentícia fresca

de farinhas de polpa residual de batata crua, pré-gelatinizada e de farinha de amaranto.

A pesquisa de intenção de compra do produto demonstrou que 34% “possivelmente

comprariam” e que 55% “certamente comprariam” a massa alimentícia fresca de polpa residual

de batata e amaranto, em contraste com apenas 11% que disseram que “talvez comprasse ou

não” o produto. Observou-se que não houve nenhum provador que afirmou que não compraria a

massa. Durante o teste sensorial, as observações feitas foram muito positivas em relação ao

produto e foi raro o provador que não consumiu todo o produto servido. Alguns provadores

acharam a massa muito parecida com a de trigo comercial e questionaram se a massa servida era

realmente de resíduo da indústria de batata e amaranto.

Os escores obtidos pela massa alimentícia fresca de polpa residual de batata e

amaranto foram maiores do que os encontrados em outras pesquisas com massas secas

de farinhas cruas e pré-gelatinizadas de amaranto, aveia e quinua (6,2, 6,1 e 5,7,

respectivamente para aceitação global) (CHILLO et al., 2010) e nas diferentes massas

frescas funcionais de farinha de trigo incorporada com isolado protéico de soja e

188

polidextrose, utilizando páprica como corante (5,63 a 6,53 para aroma, 4,4 a 6,33 para

sabor, 4,07 a 6,67 para textura) (PAUCHAR-MENACHO et al., 2008).

A qualidade da massa alimentícia fresca sem glúten de polpa residual de batata e

amaranto foi semelhante ou superior à produzida por outras pesquisas e acredita-se que

a sua produção industrial possa melhorar ainda mais a sua qualidade, inclusive

desenvolvendo diferentes formatos e espessuras. Um ponto que poderia ser melhorado

com o processo industrial seria a tendência à quebra durante manipulação do produto

cru, que embora tenha sido baixa, a adição de emulsificantes ou outras etapas do

processamento industrial poderiam melhorá-la.

Quando amostras de massas frescas livres de glúten foram produzidas em

laboratório e industrialmente, Alamprese, Casiraghi e Pagani (2007) observaram que as

produzidas na indústria ficaram menos deformadas e mais resistentes, devido a presença

de outra etapa térmica durante o processamento, a pasteurização e a adição de

emulsificante metilcelulose. Segundo estes autores a pasteurização das massas frescas

causou a desnaturação proteica e promoveu a formação de uma matriz mais compacta e

um produto com maior resistência à aplicação de forças elásticas.

6.4 CONCLUSÃO

A adição das farinhas pré-gelatinizada e de amaranto à farinha de polpa residual

de batata permitiu a produção de massas alimentícias frescas bem estruturadas, sendo

que todas as formulações ou misturas estudadas produziram fios de macarrão firmes,

consistentes com características variadas de cozimento.

A combinação de 65% de farinha de polpa residual de batata crua, 10% de

farinha pré-gelatinizada de polpa residual de batata e 25% de farinha de amaranto

proporcionou uma massa alimentícia com melhor qualidade visual e características de

cozimento em relação à massa alimentícia fresca de farinha de trigo. A farinha de

amaranto adicionada a essa massa alimentícia melhorou as propriedades nutritivas,

principalmente em relação ao teor de proteínas e fibras. Além disso, ela apresentou alto

índice de aceitação e intenção de compra por parte dos provadores.

Este trabalho apresentou uma nova possibilidade de produção de massa

alimentícia fresca livre de glúten a base de um resíduo agroindustrial, sendo interessante

189

do ponto de vista comercial devido aos aspectos relacionados à sustentabilidade da

indústria de processamento de batata, ao mercado deste tipo de produto e à ausência de

produtos semelhantes no mercado para consumidores alérgicos ao glúten.

AGRADECIMENTOS

À Capes pelo apoio financeiro e bolsa de mestrado e à Empresa Cicopal Ltda.

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196

7 CONCLUSÃO GERAL

O estudo microbiológico demonstrou que a secagem contribuiu para redução

e/ou eliminação da carga microbiana da polpa residual de batata até 72 h de

armazenamento a temperatura ambiente para todos os microrganismos estudados. A

polpa residual de batata acidificada seca pode ser considerada segura para utilização

como ingrediente em formulações de produtos alimentícios.

A farinha de casca residual de batata, da cultivar Atlantic, apresentou melhor

valor nutricional, entretanto um perfil microbiológico insatisfatório com a multiplicação

de B. cereus. Pela semelhança na composição nutricional e funcional, a farinha de polpa

residual de batata pode ser usada em composições alimentícias processadas a partir da

fécula de batata comercial.

Foi possível obter snacks de polpa residual de batata com de altos índices de

expansão e volume específico, e com baixos valores de dureza, características estas

desejáveis em produtos extrusados. As propriedades funcionais das farinhas pré-

gelatinizadas de polpa residual de batata indicaram que esta é apropriada para o uso em

alimentos instantâneos, sobremesas, sopas, alimentos infantis, e outros variados tipos de

alimentos.

A adição das farinhas pré-gelatinizada e de amaranto à farinha de polpa residual

de batata permitiu a produção de massa alimentícia fresca de qualidade, com alto índice

de aceitação e intenção de compra por parte dos provadores e com melhor qualidade

visual e características de cozimento em relação à massa alimentícia fresca de farinha de

trigo.

A farinha de polpa residual de batata pode ser uma alternativa para a indústria

produtora de batata chips e palha, para agregar valor desse resíduo sólido, que depois de

processado pode ser utilizado com ingrediente no desenvolvimento de produtos para a

alimentação humana. A sua utilização seria importante para a indústria de batata,

evitando o desperdício de alimentos, a contaminação ambiental, além de proporcionar

ganhos econômicos.

A extrusão da polpa residual de batata é uma opção viável para ampliar as

aplicações deste resíduo, sendo que a indústria poderia utilizar a polpa residual de batata

tanto na produção de snacks, como na de farinhas pré-gelatinizadas. Este trabalho

apresentou uma nova possibilidade de produção de massa alimentícia fresca livre de

glúten a base de um resíduo agroindustrial.

197

APÊNDICES

APÊNDICE 1. Índice de expansão (IE), volume específico (VE) e parâmetros

instrumentais de cor (L*, a*, b* e ΔE*) dos snacks em função da umidade da matéria-

prima (U) e da temperatura de extrusão (T).

Valores reais Variáveis dependentes

E1

U2

T3

IE

VE4

L*

a*

b*

ΔE

1 11,17 64,4 2,69

10,03

82,28

3,09

13,22

16,35

2 16,83 64,4 2,37 9,02 83,58 2,41 11,69 14,25

3 11,17 85,6 4,31 13,85 83,37 3,08 13,23 15,66

4 16,83 85,6 3,25 10,82 84,11 1,79 9,15 12,01

5 10 75 3,28 12,78 82,26 3,31 13,01 16,25

6 18 75 3,28 6,2 85 1,44 8,82 11,1

7 14 60 2,64 9,16 80,11 3,68 13,41 18,08

8 14 90 3,28 10,62 84,14 2,38 10 12,67

9 14 75 4,81 9,89 83,76 2,15 10,17 13,01

10 14 75 4,52 10,78 83,86 2,5 10,95 13,55

11 14 75 4,62 11,73 83,48 2,45 11,49 14,17

12 14 75 4,78 10,67 83,6 2,09 10,32 13,7

13 14 75 4,7 9,6 83,33 2,62 11,58 14,38 1 Experimentos;

2 umidade – g.100g

-1;

3 temperatura -

o C;

4 mL.g

-1.

APÊNDICE 2. Características funcionais das farinhas pré-gelatinizadas de polpa

residual de batata em função da umidade e da temperatura de extrusão.

E*

Valores reais Variáveis dependentes

U1

T2

VI3

PV3

QV3

VF3

TR3

IAA4

ISA5

1 11,17 64,4 48,5

41

41

17

17

6,80

96,77

2 16,83 64,4 122,5 52 50,5 57 55,5 4,27 93,64

3 11,17 85,6 123,5 110 67,5 72,5 30 10,06 95,66

4 16,83 85,6 117,5 86 40 69 23 5,49 92,44

5 10 75 41,5 38 35,5 20,5 18 7,11 95,21

6 18 75 165,5 92,5 60 112 79,5 4,08 85,67

7 14 60 116,5

110 92 44 26 3,94 95,66

8 14 90 124

107 87 56,5 36,5 10,78 96,42

9 14 75 117

77 65,5 67 55,5 7,21 93,59

10 14 75 124 87,5 60 63,5 36 8,76 94,86

11 14 75 116 112,5 107 47 41,5 8,11 94,31

12 14 75 122 87,5 83 56 51,5 8,13 92,39

13 14 75 121 85,5 60,5 78,5 53,5 8,97 93,37

* Experimentos; 1 umidade (g.100g

-1);

2 temperatura (

oC);

3 Cp;

4 g gel/g matéria seca;

5 (%); (VI)

Viscosidade de pasta inicial a 25°C, (PV) pico de viscosidade, (QV) quebra de viscosidade ou

breakdown, (VF) viscosidade final, (TR) tendência à retrogradação ou setback, (IAA) índice de absorção

em água e (ISA) índice de solubilidade em água.

198

APÊNDICE 3. Tempo ótimo de cozimento (TOC), aumento de massa (AM), perda de

sólidos (PS) e parâmetros instrumentais de cor (L*, a* e b*) em função da proporção dos

componentes farinha de polpa de batata (FPB), farinha pré-gelatinizada (FPG) e farinha

de amaranto (FA) da mistura ternária em pseudocomponentes.

Pseudocomponentes Respostas

E* FPR

FPG FA TOC

1 AM*

2 PS*

2 L*

a*

b*

1 0,83 0,00 0,17 4,0 32,72 34,81 59,89 3,60 47,58

2 0,00 0,56 0,44 3,3 111,49 7,72 59,53 4,59 43,01

3 0,83 0,17 0,00 2,3 69,44 14,28 58,07 2,90 42,08

4 0,44 0,56 0,00 3,0 86,28 4,25 60,82 3,72 43,14

5 0,17 0,00 0,83 4,0 79,08 8,56 57,31 5,36 45,66

6 0,00 0,17 0,83 2,0 96,18 3,76 60,25 4,38 41,59

7 0,39 0,22 0,39 4,0 45,32 28,32 60,51 3,48 48,93

8 0,39 0,22 0,39 4,0 45,11 24,02 60,43 3,42 48,81

9 0,39 0,22 0,39 4,0 44,86 25,47 60,49 3,41 48,79

*Experimentos; 1min;

2 (%)

199

APÊNDICE 4

Ficha de avaliação da análise sensorial dos snacks e da massa alimentícia fresca e

intenção de compra.

NOME: _____________________________________________ DATA: ____/____/______

IDADE: ( )15-25 ( )25-35 ( )35-50 ( )acima de 50 anos SEXO: ( ) F ( ) M

Com que frequência você consome o produto:

( ) mais de 3 vezes/semana ( ) 3 vezes/semana ( ) 2 vezes/semana ( ) 1 vez/semana

( ) quinzenalmente ( ) 1 vez/mês ( ) Raramente ( ) Nunca

Prove a amostra e use a escala abaixo para indicar o quanto você gostou ou desgostou de

cada atributo:

9 - gostei muitíssimo ATRIBUTO NOTA

8 - gostei muito

7 - gostei moderadamente Aparência

6 - gostei ligeiramente

5 - nem gostei/nem desgostei Aroma

4 - desgostei ligeiramente

3 - desgostei moderadamente Sabor

2 - desgostei muito

1 - desgostei muitíssimo Textura

Se quiser, escreva o que você mais gostou e/ou desgostou no produto:

Gostou: ________________________________________________________________

Desgostou:______________________________________________________________

Agora, com base em sua opinião sobre esta amostra, se encontrasse a venda você:

( ) Certamente compraria ( ) Possivelmente compraria

( ) Talvez comprasse / talvez não comprasse

( ) Possivelmente não compraria ( ) Certamente não compraria

200

APÊNDICE 5

TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO DOS SNACKS.

Você está sendo convidado (a) para participar, como voluntário (a), em uma

pesquisa. Após ser esclarecido (a) sobre as informações a seguir, no caso de aceitar

fazer parte do estudo, assine ao final deste documento, que está em duas vias. Uma

delas é sua e a outra do pesquisador responsável. Em caso de dúvida você pode procurar

o Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de Goiás pelos telefones (62)

3521-1076 / 3521-1215.

INFORMAÇÕES SOBRE A PESQUISA:

Título do Projeto: Resíduos da industrialização de batata: aplicação na produção

de farinhas, snacks, farinha pré-gelatinizadas e massa alimentícia fresca sem

glúten com amaranto Pesquisadora Responsável: Gilsimeire Morais Bastos __________________________

Assinatura

Orientador (a): Profª Drª Maria Raquel Hidalgo Campos

Co-orientador: Prof° Dr° Manoel Soares Soares Júnior

Você está sendo convidado (a) a participar da pesquisa: Resíduos da

industrialização de batata: aplicação na produção de farinhas, snacks, farinha pré-

gelatinizadas e massa alimentícia fresca sem glúten com amaranto, que tem como

objetivo utilizar a polpa residual de lavagem de batata na produção de snacks

(salgadinhos), bem como determinar a aceitabilidade e a qualidade física destes

salgadinhos. A análise sensorial será realizada no laboratório de Análise Sensorial da

FANUT-UFG.

Se o (a) senhor (a) aceitar participar, irá avaliar os produtos quanto a aparência,

textura, sabor, odor e intenção de compra, para tanto preencherá uma ficha de avaliação

do produto tomando cerca de 10 min. A ficha e os dados coletados serão de uso

exclusivo nesta pesquisa e de acesso limitado aos pesquisadores e ficarão arquivados na

FANUT/UFG por cinco anos e após serão incinerados.

O (a) senhor (a) tem liberdade de recusar a participar da pesquisa em qualquer

momento sem qualquer prejuízo. A pesquisa não lhe trará danos morais, ou

psicológicos. Os riscos que podem estar associados a essa análise são os de alergia a

qualquer um de seus ingredientes: batata, aroma de presunto, óleo de soja. Não contém

glúten. Caso algum provador apresente reação adversa comprovada ao produto

oferecido na presente pesquisa este será encaminhado para atendimento médico. Ao

participar desta pesquisa o(a) senhor(a) colaborará para o melhor conhecimento dos

atributos sensoriais deste novo produto. O(a) senhor(a) não terá nenhuma despesa para

participar da pesquisa bem como nada será pago por sua participação.

CONSENTIMENTO DA PARTICIPAÇÃO DA PESSOA COMO SUJEITO

Eu,________________________________________________________, RG/ CPF/ nº matrícula

______________________________, abaixo assinado, concordo em participar do estudo Resíduos da

industrialização de batata: aplicação na produção de farinhas, snacks, farinha pré-gelatinizadas e

massa alimentícia fresca sem glúten com amaranto, como sujeito. Fui devidamente informado (a) e

esclarecido (a) pelos pesquisadores(a) sobre a pesquisa, os procedimentos nela envolvidos, assim como os

possíveis riscos e benefícios decorrentes de minha participação. Foi-me garantido que posso retirar meu

consentimento a qualquer momento, sem que isto leve a qualquer penalidade. Local e

data_______________________________

Nome e Assinatura do sujeito: _________________________________

201

APÊNDICE 6

TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO DA MASSA

ALIMENTÍCIA FRESCA DE POLPA RESIDUAL DE BATATA E AMARANTO

Você está sendo convidado (a) para participar, como voluntário (a), em uma

pesquisa. Após ser esclarecido (a) sobre as informações a seguir, no caso de aceitar

fazer parte do estudo, assine ao final deste documento, que está em duas vias. Uma

delas é sua e a outra do pesquisador responsável. Em caso de dúvida você pode procurar

o Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de Goiás pelos telefones (62)

3521-1076 / 3521-1215.

INFORMAÇÕES SOBRE A PESQUISA:

Título do Projeto: Resíduos da industrialização de batata: aplicação na produção de

farinhas, snacks, farinha pré-gelatinizadas e massa alimentícia fresca sem glúten com

amaranto.

Pesquisadora Responsável: Gilsimeire Morais Bastos__________________________

Assinatura

Orientador (a): Profª Drª Maria Raquel Hidalgo Campos

Co-orientador: Prof° Dr° Manoel Soares Soares Júnior

Você está sendo convidado(a) a participar da pesquisa: Resíduos da industrialização

de batata: aplicação na produção de farinhas, snacks, farinha pré-gelatinizadas e

massa alimentícia fresca sem glúten com amaranto, que tem como objetivo utilizar a

polpa residual de batata e amaranto na produção de massa alimentícia fresca sem glúten,

bem como determinar a aceitabilidade e a qualidade tecnológica dos produtos

elaborados. A análise sensorial será realizada no laboratório de Análise Sensorial da

FANUT-UFG.

Se o (a) senhor (a) aceitar participar, irá avaliar os produtos quanto a aparência,

textura, sabor, odor e intenção de compra, para tanto preencherá uma ficha de avaliação

do produto tomando cerca de 10 min. A ficha e os dados coletados serão de uso

exclusivo nesta pesquisa e de acesso limitado aos pesquisadores e ficarão arquivados na

FANUT/UFG por cinco anos e após serão incinerados.

O (a) senhor (a) tem liberdade de recusar a participar da pesquisa em qualquer

momento sem qualquer prejuízo. A pesquisa não lhe trará danos morais, ou

psicológicos. Os riscos que podem estar associados a essa análise são os de alergia a

qualquer um de seus ingredientes: batata, casca de batata e ovo em pó. Não contém

glúten. Caso algum provador apresente reação adversa comprovada ao produto

oferecido na presente pesquisa este será encaminhado para atendimento médico. Ao

participar desta pesquisa o(a) senhor(a) colaborará para o melhor conhecimento dos

atributos sensoriais deste

novo produto. O(a) senhor(a) não terá nenhuma despesa para participar da pesquisa bem

como nada será pago por sua participação. CONSENTIMENTO DA PARTICIPAÇÃO DA PESSOA COMO SUJEITO

Eu,_____________________________________________________, RG/ CPF/ nº matrícula

______________________________, abaixo assinado, concordo em participar do estudo Resíduos da

industrialização de batata: aplicação na produção de farinhas, snacks, farinha pré-gelatinizadas e

massa alimentícia fresca sem glúten com amaranto, como sujeito. Fui devidamente informado (a) e

esclarecido (a) pelos pesquisadores(a) sobre a pesquisa, os procedimentos nela envolvidos, assim como os

possíveis riscos e benefícios decorrentes de minha participação. Foi-me garantido que posso retirar meu

consentimento a qualquer momento, sem que isto leve a qualquer penalidade.Local e

data_____________________________________

Nome e Assinatura do sujeito: _________________________________________

202

ANEXOS

OBSERVAÇÕES GERAIS:

1Modelo de regressão completo sem ajustes, com variáveis e valores codificados;

itálico= não significativo ao nível de 5% de probabilidade.

X1=Umidade das farinhas (%) e X2= Temperatura de extrusão (ºC);

R2= Coeficiente de determinação; C.V = Coeficiente de variação (%);

Prob>F = Nível de significância total da regressão / ou do resíduo;

Falta de ajuste = Prob>F do resíduo, *=significativo ao nível de p≤0,05; **=

significativo ao nível de p≤0,01; ns= não significativo;

G.L = Graus de liberdade ; S.Q = Soma dos quadrados;

Q.M = quadrado médio (SQ/GL); Prob> | T | = nível de significância pelo Teste t

O modelo preditivo para cada resposta ou variável dependente pode ser empregado

somente dentro da área experimental. O modelo ideal deve ter: boa significância (P ≤

0,05), alta confiabilidade (dados dentro do intervalo de confiança de 95%, ou seja,

resíduo irrelevante) e baixa variabilidade (R2

≥ 70% e C.V ≤ 10%, sendo aceito até 20%

em experimentos de campo) (MIRANDA, 1998).

Neste trabalho, a ANOVA (teste F) foi aplicada utilizando-se os valores

codificados das variáveis independentes e os valores reais das variáveis respostas. Na

análise de variância foi observada a significância da regressão e da falta de ajuste em

relação a 95% de confiança pelo teste F e o coeficiente de determinação (R2), que

quanto maior o seu valor (mais próximo de 100%), melhor terá sido o ajuste do modelo

aos dados experimentais observados (BARROS NETO; SCARMINIO; BRUNS, 2003).

Em alguns modelos, a regressão e a falta de ajuste foram significativas, e

segundo Waszczynskyj et al. (1981), se o quadrado médio para o erro experimental

apresentar valores baixo, os testes de significância para falta de ajuste devem ser

considerados irrelevantes. Quando a falta de ajuste foi significativa e o erro

experimental (erro puro) não era pequeno, pode ter ocorrido que alguma outra variável

que não foi colocada no modelo tenha influenciado na resposta ou talvez haja

necessidade de um modelo mais completo (MIRANDA, 1998). No programa Statística

versão 7.0 os termos não significativos foram retirados obtendo um modelo final

ajustado mais adequado para descrever as características da região analisada. Os

modelos com o R2 muito baixo (<60%) foram usados somente como indicadores de

tendência e não para fins preditivos.

203

ANEXO 1

ANEXO 1A. Modelo de regressão completo1 e análise de variância para o índice de

expansão (IE) dos snacks.

yi= 4,68 - 0,1725x1 - 0,6943x12 + 0,4256x2 - 0,8543x2

2 - 0,1850x1x2

ANÁLISE DE VARIÂNCIA (PROC RSREG – SAS)

R2= 0,9380 C.V = 7,93

REGRESSÃO G.L S.Q R2 Valor F Prob>F

Linear 2 1.6873 0.1701 9.606 0.0098**

Quadrática 2 7.4804 0.7541 42.586 0.0001**

Interação 1 0.1369 0.0138 1.559 0.2520ns

Total da

Regressão

5 9.3046 0.9380 21.189 0.0004**

RESÍDUO G.L S.Q Q.M Valor F Prob>F

Falta de ajuste 3 0.5584 0.1861 13.221 0.0152*

Erro Puro 4 0.0563 0.0140

Total do Erro 7 0.6147 0.0878

PARÂMETRO G.L Coeficiente

estimado

Erro padrão da

estimativa

Prob> | T |

Média 1 4.6860 0.1325 0.0000**

X1 1 -0.1725 0.1047 0.1437ns

X2 1 0.4256 0.1047 0.0048**

X1X1 1 -0.6942 0.1123 0.0005**

X2X1 1 -0.1850 0.1481 0.2520ns

X2X2 1 -0.8542 0.1123 0.0001**

204

ANEXO 1B. Modelo de regressão completo1 e análise de variância para o volume

específico (VE) dos snacks.

yi= 10,53 – 1,6681x1 - 0,2120x12

+ 0,9605x2 - 0,0120x22

- 0,5050x1x2


R2= 0,7394 C.V = 12,01


Linear 2 29.6447 0.7076 9.504 0.0101*

Quadrática 2 0.3143 0.0075 0.101 0.9054ns

Interação 1 1.0201 0.0243 0.654 0.4453ns

Total da

Regressão

5 30.9792 0.7394 3.973 0.0500*


Falta de ajuste 3 8.1209 2.7069 3.872 0.1120 ns

Erro Puro 4 2.7965 0.6991

Total do Erro 7 10.9174 1.5596


estimado

Erro padrão da

estimativa

Prob> | T |

Média 1 10.5339 0.5585 0.0000**

X1 1 -1.6681 0.4415 0.0069**

X2 1 0.9605 0.4415 0.0661ns

X1X1 1 -0.2119 0.4734 0.6679ns

X2X1 1 -0.5050 0.6244 0.4453ns

X2X2 1 -0.0119 0.4734 0.9805ns

205

ANEXO 1C. Modelo de regressão completo1 e análise de variância para Luminosidade

L* dos snacks.

yi= 83,62 + 0,7393x1 + 0,1163x12 + 0,9149x2 – 0,6361x2

2 – 0,14 x1 x2


R2= 0,8210 C.V = 0,79


Linear 2 11.0697 0.6380 12.471 0.0049*

Quadrática 2 3.0962 0.1784 3.488 0.0889ns

Interação 1 0.0784 0.0045 0.177 0.6869ns

Total da

Regressão

5 14.2444 0.8210 6.419 0.0151*


Falta de ajuste 3 2.9195 0.9731 20.804 0.0067**

Erro Puro 4 0.1871 0.0467

Total do Erro 7 3.1066 0.4438


estimado

Erro padrão da

estimativa

Prob> | T |

Média 1 83.6259 0.2979 0.0000**

X1 1 0.7393 0.2355 0.0164*

X2 1 0.9149 0.2355 0.0060**

X1X1 1 0.1163 0.2525 0.6590ns

X2X1 1 -0.1400 0.3330 0.6869ns

X2X2 1 -0.6361 0.2525 0.0399*

206

ANEXO 1D. Modelo de regressão completo1 e análise de variância para a coordenada

de cromaticidade a* dos snacks.

yi= 2,36 - 0,5768x1 - 0,21x12 - 0,3085x2 + 0,3065x2

2 – 0,1525 x1 x2


R2= 0,8981 C.V = 10,27


Linear 2 3.4234 0.7327 25.177 0.0006**

Quadrática 2 0.6798 0.1455 5.000 0.0448*

Interação 1 0.0930 0.0199 1.368 0.2804ns

Total da

Regressão

5 4.1963 0.8981 12.344 0.0023**


Falta de ajuste 3 0.2636 0.0878 1.656 0.3118ns

Erro Puro 4 0.2122 0.0530

Total do Erro 7 0.4759 0.0679


estimado

Erro padrão da

estimativa

Prob> | T |

Média 1 2.3620 0.1166 0.0000**

X1 1 -0.5768 0.0921 0.0004**

X2 1 -0.3085 0.0921 0.0123*

X1X1 1 -0.0210 0.0988 0.8378ns

X2X1 1 -0.1525 0.1303 0.2804ns

X2X2 1 0.3065 0.0988 0.0173*

207

ANEXO 1E. Modelo de regressão completo1 e análise de variância para a coordenada

de cromaticidade b* dos snacks.

yi= 10,90 – 1,4419x1 + 0,1346x12 - 0,9190x2 + 0,5296x2

2 – 0,6375 x1 x2


R2= 0,9037 C.V = 5,66


Linear 2 23.3909 0.7830 28.457 0.0004**

Quadrática 2 1.9817 0.0663 2.411 0.1598 ns

Interação 1 1.6256 0.0544 3.955 0.0870 ns

Total da

Regressão

5 26.9983 0.9037 13.138 0.0019**


Falta de ajuste 3 1.1946 0.3982 0.9468 0,4977ns

Erro Puro 4 1.6822 0.4205

Total do Erro 7 2.8769 0.4109


estimado

Erro padrão da

estimativa

Prob> | T |

Média 1 10.9019 0.2867 0.0000**

X1 1 -1.4419 0.2266 0.0004**

X2 1 -0.9190 0.2266 0.0048*

X1X1 1 0.1346 0.2430 0.5969ns

X2X1 1 -0.6375 0.3205 0.0870ns

X2X2 1 0.5296 0.2430 0.0657 ns

208

ANEXO 1F. Modelo de regressão completo1 e análise de variância para a diferença de

cor (ΔE) dos snacks.

yi= 13,74 – 1,6291x1 - 0,2228x12 - 1,3226x2 + 0,8271x2

2 – 0,3875 x1 x2


R2= 0,9051 C.V = 5,48


Linear 2 35.2274 0.7833 28.899 0.0004**

Quadrática 2 4.8802 0.1085 4.004 0.0693 ns

Interação 1 0.6006 0.0134 0.985 0.3539 ns

Total da Regressão 5 40.7082 0.9051 13.358 0.0018**



Erro Puro 4 1.1830 0.2957

Total do Erro 7 4.2664 0.6094


estimado

Erro padrão da

estimativa

Prob> | T |

Média 1 13.7420 0.3491 0.0000**

X1 1 -1.6291 0.2760 0.0006**

X2 1 -1.3226 0.2760 0.0020**

X1X1 1 -0.0228 0.2959 0.9406ns

X2X1 1 -0.3875 0.3903 0.3539ns

X2X2 1 0.8271 0.2959 0.0267*

209

ANEXO 2

ANEXO 2A. Modelo de regressão completo1 e análise de variância para a Viscosidade

de pasta inicial a 25°C (VI) das farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de batata.

yi= 120 + 30,4203x1 – 10,4687x12

+ 10,0758x2 - 2,0937x22

- 20x1x2


R2= 0,8354 C.V = 15,37


Linear 2 8215.3335 0.6486 13.789 0.0037**

Quadrática 2 766.1536 0.0605 1.286 0.3345ns

Interação 1 1600.0000 0.1263 5.371 0.0536ns

Total da Regressão 5 10581 0.8354 7.104 0.0114*


Falta de ajuste 3 2039.3205 679.7735 59.111 0.0009**

Erro Puro 4 46.0000 11.5000

Total do Erro 7 2085.3205 297.9029


estimado

Erro padrão da

estimativa

Prob> | T |

Média 1 120.0000 7.7188 0.0000**

X1 1 30.4203 6.1022 0.0016**

X2 1 10.0758 6.1022 0.1427 ns

X1X1 1 -10.4688 6.5439 0.1537 ns

X2X1 1 -20.0000 8.6299 0.0536ns

X2X2 1 -2.0937 6.5439 0.7583ns

ANEXO 2B. Modelo de regressão completo1 e análise de variância para Pico de

Viscosidades (PV) das farinhas de polpa residual extrusadas.

yi= 90 + 8,0093x1 – 16,0312x12

+ 12,3447x2 + 5,5938x22 – 8,7500x1x2


R2= 0,5419 C.V = 27,08


Linear 2 1732.3234 0.2212 1.690 0.2519ns

Quadrática 2 2205.7699 0.2816 2.152 0.1869ns

Interação 1 306.2500 0.0391 0.598 0.4648ns

Total da

Regressão

5 4244.3433 0.5419 1.656 0.2623ns


Falta de ajuste 3 2879.5797 959.8599 5.423 0,0680 ns

Erro Puro 4 708.0000 177.0000

Total do Erro 7 3587.5797 512.5113

210

ANEXO 2C. Modelo de regressão completo1 e análise de variância para quebra de

viscosidade (QV) das farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de batata.

yi= 75,5 + 2,0810x1 – 18,4437x12 + 1,1161x2 + 2,4313x2

2 – 9,25x1x2


R2= 0,5159 C.V = 30,27


Linear 2 44.6109 0.0079 0.0570 0.9450ns

Quadrática 2 2531.9921 0.4475 3.236 0.1011ns

Interação 1 342.2500 0.0605 0.875 0.3808ns

Total da Regressão 5 2918.8531 0.5159 1.492 0.3037ns



Erro Puro 4 1613.3000 403.3250

Total do Erro 7 2738.8391 391.2627

ANEXO 2D. Modelo de regressão completo1 e análise de variância para viscosidade

final (VF) das farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de batata.

yi= 62,40 + 20,7376x1 + 0,8313x12

+ 10,6472x2 - 7,1687x22 – 10,8750x1x2


R2= 0,7235 C.V = 28,8007


Linear 2 4347.2745 0.6049 7.657 0.0173*

Quadrática 2 379.5818 0.0528 0.669 0.5423ns

Interação 1 473.0625 0.0658 1.666 0.2377ns

Total da

Regressão

5 5199.9189 0.7235 3.664 0.0601ns



Erro Puro 4 559.7000 139.9250

Total do Erro 7 1987.0810 283.8687

211

ANEXO 2E. Modelo de regressão completo1 e análise de variância para a tendência a

retrogradação (TR) das farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de batata.

yi= 47,60 + 14,8093x1 – 1,5813x12

– 0,5813x2 – 10,3313x22

– 11,3750x1x2


R2= 0,7577 C.V = 29,15


Linear 2 1757.2167 0.4412 6.372 0.0265*

Quadrática 2 742.8910 0.1865 2.694 0.1356ns

Interação 1 517.5625 0.1299 3.754 0.0939ns

Total da Regressão 5 3017.6702 0.7577 4.377 0.0398*



Erro Puro 4 284.2000 71.0500

Total do Erro 7 965.1374 137.8767


estimado

Erro padrão da

estimativa

Prob> | T |

Média 1 47.6000 5.2512 0.0000**

X1 1 14.8092 4.1514 0.0091**

X2 1 -0.5813 4.1514 0.8926 ns

X1X1 1 -1.5812 4.4519 0.7329ns

X2X1 1 -11.3750 5.8710 0.0939ns

X2X2 1 -10.3313 4.4519 0.0533ns

212

ANEXO 2F. Modelo de regressão completo1 e análise de variância para o índice de

absorção em água (IAA) das farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de batata.

yi= 8,23 – 1,4227x1 – 1,2763x12 + 1,7695x2 - 0,3938x2

2 - 0,5107x1x2


R2= 0,8952 C.V = 13,17


Linear 2 41.2416 0.6840 22.847 0.0009**

Quadrática 2 11.6938 0.1939 6.478 0.0256*

Interação 1 1.0404 0.0173 1.153 0.3186ns




Erro Puro 4 1.8931 0.4732

Total do Erro 7 6.3178 0.9025


estimado

Erro padrão da

estimativa

Prob> | T |

Média 1 8.2360 0.4248 0.0000**

X1 1 -1.4231 0.3358 0.0039**

X2 1 1.7691 0.3358 0.0012**

X1X1 1 -1.2761 0.3601 0.0094**

X2X1 1 -0.5100 0.4750 0.3186ns

X2X2 1 -0.3936 0.3601 0.3107ns

213

ANEXO 2G. Modelo de regressão completo1 e análise de variância para o índice de

solubilidade em água (ISA) das farinhas pré-gelatinizadas de polpa residual de batata.

yi= 93,70 – 2,4802x1 – 1,2851x12 _

0,1544x2 + 1,5148x22 - 0,0225x1x2


R2= 0,8418 C.V = 1,57


Linear 2 49.4017 0.5139 11.366 0.0063**

Quadrática 2 31.5224 0.3279 7.252 0.0197*

Interação 1 0.0020 0.0000 0.0009 0.9765ns



Falta de ajuste 3 11.6577 3.8859 4.373 0.0940 ns

Erro Puro 4 3.5547 0.8886

Total do Erro 7 15.2124 2.1732


estimado

Erro padrão da

estimativa

Prob> | T |

Média 1 93.7039 0.6592 0.0000**

X1 1 -2.4802 0.5212 0.0021**

X2 1 -0.1544 0.5212 0.7756ns

X1X1 1 -1.2851 0.5589 0.0551ns

X2X1 1 -0.0225 0.7370 0.9765ns

X2X2 1 1.5148 0.5589 0.0302*

214

ANEXO 3

RESÍDUOS DA INDUSTRIALIZAÇÃO DE BATATA: APLICAÇÃO NA ... · A indústria de batata frita gera...

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