Braz. J. Food Technol., v. 12, n. 3, p. 190-199, jul./set. 2009 DOI: 10.4260/BJFT2009800900012
Extrusão de quirera de arroz para uso como ingrediente alimentar Extrusion of broken rice for use as food ingredient
Autores | Authors Reginaldo Ferreira da SILVA EMATER-ACRE Av. Nações Unidas, 2.604 Estação Experimental CEP 69912-620 Rio Branco/AC - Brasil e-mail:
[email protected]
Jose Luis Ramirez ASCHERI Embrapa Agroindústria de Alimentos e-mail:
[email protected] Autor Correspondente | Corresponding Author
Recebido | Received: 11/07/2008 Aprovado | Approved: 25/09/2009
Resumo O objetivo deste trabalho foi determinar quais condições de processamento através da extrusão termoplástica à farinha de quirera de arroz apresentam as melhores propriedades tecnológicas de índice de expansão, absorção, solubilidade e viscosidade de pasta para uso como farinha instantânea na alimentação humana. Foi avaliado o efeito da umidade (15 a 21%), da temperatura na 3ª zona de aquecimento (126 a 194 °C) e três velocidades da rosca extrusora (126 a 194 rpm). Usou-se extrusor Brabender DS20, de rosca única, com velocidade de alimentação constante de 16 kg.h–1, e matriz de 3 mm de diâmetro. A interação das variáveis umidade e temperatura influenciou de maneira semelhante as propriedades tecnológicas das farinhas extrusadas. Entretanto, o valor mínimo e máximo de rotação da rosca extrusora atuou de forma significativa na escolha das melhores condições de extrusão da farinha de quirera de arroz para elaboração de alimentos de preparo rápido, como, farinha instantânea ou ingrediente para o preparo de sopas, tortas ou outros alimentos em que é necessário conservar alta viscosidade em temperatura acima da ambiente. Palavras-chave: Arroz; Parâmetros tecnológicos; Farinha instantânea. Summary The objective of this study was to determine which processing conditions through extrusion thermoplastic or rice flours provides the best technological properties of expansion ratio, absorption, solubility and pasting viscosity for use as instant flour for human consumption. Was evaluate the moisture effect (15 to 21%), the temperature in third heating zone (126 to 194 °C) and three extruder screw speeds (126 to 194 rpm). Was used a Brabender DS20 single screw extruder, with constant feed rate 16 kg.h-1, and 3 mm die diameter. The variables moisture and temperature interaction showed similarly influence in the extruded technological properties of flours. However, the minimum and maximum screw extruder rotation affected significantly in choosing the best extrusion conditions of flour from broken rice for the fast food preparation, such as flour or instant ingredient for preparing soups, pies or other food that is required of high viscosity at temperature above ambient. Key words: Rice, parameters technologic, instant flour.
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1 Introdução Durante o beneficiamento do arroz são produzidos em média 14% de grãos quebrados, classificados como quirera. Para os engenhos de beneficiamento, assim como, para a indústria arrozeira, este fato é um problema econômico, tendo em vista que o valor da quirera representa apenas a quinta parte daquele obtido na comercialização do grão inteiro. Porém, este subproduto contém a mesma composição centesimal média do grão inteiro, além de ser uma fonte rica em amido. Apesar do baixo custo, a farinha de quirera de arroz é produzida em baixa escala por não apresentar propriedades tecnológicas competitivas em relação ao trigo. Entretanto, o arroz apresenta características especiais que devem ser mais bem aproveitadas. Por exemplo, não é um alimento alergênico; existem variedades com ampla faixa de teor de amilose, o que permite a seleção de acordo com a finalidade; não é tóxico para portadores de doença celíaca (podendo ser utilizado como substituto do trigo na elaboração de produtos sem glúten); o pequeno tamanho dos grânulos de amido de arroz apresenta textura extremamente suave com o cozimento e sabor brando (POLANCO et al., 1995); contém baixos níveis de sódio e alta proporção de amidos facilmente digeríveis (TORRES et al., 1999). A amilose e amilopectina presentes no grão de arroz são os dois principais componentes macromoleculares dos grânulos de amido. Além da sua importância nutricional, o amido apresenta importante papel tecnológico em alimentos processados. Na forma nativa, o uso do amido de várias espécies amiláceas na alimentação é mais restrito por este apresentar algumas propriedades indesejáveis, tais como: pouca absorção e 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 de modificações químicas como a fosfatação do amido ou físicas através da extrusão termoplástica que podem resultar no aumento do poder de inchamento, absorção e solubilização, bem como, reduzir o processo de retrogradação durante o período de resfriamento (SCHIRMER et al.,1986). A extrusão termoplástica tem sido explorada como processo alternativo às modificações químicas tradicionais, as quais são usualmente desenvolvidas em meio aquoso e geram grande volume de resíduos de difícil reciclagem (CHANG e LII, 1992) em contraste, 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 e GROSSMANN, 2001).
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De acordo com Yacu (1990), as variáveis do processo de extrusão que controlam diretamente os atributos de qualidade do alimento são designadas como variáveis independentes. Estas 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. As variáveis dependentes ou respostas mudam como consequência das variáveis independentes e servem para avaliar as propriedades físicas, químicas e funcionais dos extrusados. Entre elas pode-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 a calorimetria (YACU, 1990). Pela importância tecnológica que o processo de extrusão termoplástica representa frente aos alimentos de preparo rápido ditos de conveniência, como, as farinhas pré-cozidas, instantâneas, pré-gelatinizadas e gelatinizadas, entre outras, o objetivo deste trabalho foi determinar quais condições de processamento através da extrusão, a farinha de quirera de arroz apresenta os melhores parâmetros tecnológicos para a elaboração de farinha instantânea que possa ser utilizada como ingrediente no preparo de sopas, tortas, entre outros alimentos para uso na alimentação humana.
2 Material e métodos 2.1 Aquisição e preparo da matéria-prima Cinquenta quilos de quirera de arroz foram adquiridos no comércio de Campo Grande, Rio de Janeiro. A quirera com 12% de umidade foi moída, obtendo-se aproximadamente 40 kg de farinha. Para padronizar a granulometria, a farinha foi classificada em um agitador de peneiras em que se utilizou uma peneira de abertura de 20 mesh. A extrusão da farinha foi efetuada em uma extrusora monorrosca, marca Brabender, modelo 20 DN (Figura 1), com sistema de extrusão através de fricção mecânica, rosca simples de extrusão, sistema de refrigeração pneumático, para controle de temperatura na camisa de extrusão, velocidade variável e capacidade de produção de 16 kg.h–1. Os parâmetros de processamento foram divididos em fixos e variáveis. Os parâmetros fixos foram: • taxa de compressão da rosca 3:1; • taxa de alimentação 16 g.min–1; • abertura da matriz 3 mm; 191
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2.2 Delineamento experimental O processamento dos dados e a análise estatística foram realizados com o auxílio do programa RSREG do sistema SAS versão 8.2 (INSTITUTE SAS, 1999). A eficiência do modelo foi testada pela análise de variância (ANOVA), usando o teste de significância ao nível de 5% de probabilidade. Para analisar o efeito combinado das variáveis independentes nas características tecnológicas dos extrusados utilizou-se o delineamento ‘central composto rotacional’ para três fatores, segundo Cochran e Cox (1957), conforme Tabela 1. As faixas entre o limite inferior e o superior, para cada variável, foi determinado em testes preliminares para 18 tratamentos.
3 Resultados e discussão 3.1 Índice de expansão (IE)
Figura 1. Extrusora monorrosca, marca Brabender, modelo 20 DN, utilizada na extrusão da farinha de quirera de arroz.
• temperatura na 1ª zona 60 °C; e • temperatura na 2ª zona 120 °C. Os parâmetros variáveis foram controle da temperatura na terceira zona de aquecimento do canhão da extrusora, umidade das farinhas e rotação da rosca. O Índice de Expansão (IE) dos extrusados foi calculado pela razão entre o diâmetro do extrusado (mm) e o diâmetro da matriz do extrusor (mm). As medidas dos diâmetros foram efetuadas nas superfícies mais uniformes dos expandidos, com auxílio de um paquímetro. O valor considerado foi obtido através da média aritmética de 10 medidas para cada tratamento (FAUBION et al., 1982). O Índice de Absorção de Água (IAA) e Índice de Solubilidade em Água (ISA) foram determinados na farinha crua e extrusada segundo metodologia descrita por Anderson et al. (1969). Com o uso do equipamento Rapid Visco Analyser, determinou-se o comportamento da viscosidade de pasta de uma suspensão da farinha de quirera de arroz crua e extrusadas diante do calor e da agitação promovida pelo equipamento. Em três gramas de farinha, adicionaram-se 25 mL de água destilada para elevar a umidade em torno de 14%. Os resultados foram expressos em unidades centipoise (cP).
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O IE (Tabela 1 e Figura 2) mostra que os maiores valores médios com 11,22 mm, tratamentos T1 e T9, e 10,96 mm, tratamento T2, foram determinados quando a farinha de arroz foi extrusada com umidade de 16 e 15%, temperatura de 140 a 160 °C e rotação da rosca por minutos com 140, 160 e 180 rpm, respectivamente. Por outro lado, o menor valor de índice de expansão foi verificado para o tratamento T10 com 3,48 mm de diâmetro, justamente quando a amostra foi processada com o maior teor de umidade 21%, temperatura na terceira zona de extrusão com 160 °C e 160 rotações por minutos, mostrando assim, que a umidade foi a variável que atuou de forma significativa na redução da expansão dos extrusados. A constatação da influência das variáveis independentes (umidade, temperatura e velocidade da rosca extrusora) sobre o índice de expansão (IE) pode ser mais bem visualizada nas Figuras 3, 4 e 5, respectivamente. Mendonça (2005), extrusando misturas de quirera de arroz e farinha de amaranto integral, observou valores de umidade e temperatura ótimos para altos IE, quando as amostras foram processadas com 14% a 18% de umidade e 120 a 140 °C de temperatura, valores próximos aos encontrados no presente estudo. Vários trabalhos têm demonstrado que o IE decresce significativamente com o incremento do teor de umidade e a diminuição da temperatura de extrusão. Estas evidências foram constatadas por Clerice e El-Dash (2008), extrusando farinha de arroz puro; Borba (2005), processando farinha de batata doce; Chang e El-Dash (2003), extrusando amido de mandioca. Segundo Miller (1985), esse fenômeno acontece pela relação que ocorre entre a quantidade de água e a força do gel formado durante a extrusão. Em amostras extrusadas com alto teor de umidade, o gel tende a ser mais elástico, formando 192
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Tabela 1. Variáveis independentes com diferentes níveis estudados durante a extrusão da farinha de quirera de arroz puro e matriz dos ensaios para o planejamento fatorial em estrela com as variáveis nas unidades reais e codificadas. Variáveis Nível –1,682 –1 0 +1 +1,682 Umidade (%) 15,00 16 18 20 21,00 Temperatura (°C) 126,00 140 160 180 194,00 Rotação por minutos (rpm) 126,00 140 160 180 194,00 Tratamentos X1 X2 X3 T (°C) RP (rpm) 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18
–1 –1 –1 –1 1 1 1 1 –1,682 +1,682 0 0 0 0 0 0 0 0
–1 –1 1 1 –1 –1 1 1 0 0 –1,682 +1,682 0 0 0 0 0 0
–1 1 –1 1 –1 1 –1 1 0 0 0 0 –1,682 +1,682 0 0 0 0
140,00 140,00 180,00 180,00 140,00 140,00 180,00 180,00 160,00 160,00 126,00 194,00 160,00 160,00 160,00 160,00 160,00 160,00
140,00 180,00 140,00 180,00 140,00 180,00 140,00 180,00 160,00 160,00 160,00 160,00 126,00 194,00 160,00 160,00 160,00 160,00
X1, X2 e X3 = Níveis codificados. T = temperatura de extrusão na 3ª zona de aquecimento (ºC); RP = rotação do parafuso; rpm = rotação por minutos.
Índice de expansão dos extrusados
12
IE
10
IE (mm)
8 6 4 2 0 T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
T9
T10
T11
T12
T13
T14
T15
T16
T17
T18
Tratamentos
Figura 2. Índice de expansão de extrusados de farinha de quirera de arroz a diferentes umidades, temperaturas e velocidades da rosca extrusora. IE = Índice de expansão; (mm) = milímetros.
uma matriz de pequenas células uniformes. No caso de baixa umidade do alimento, a matriz formada durante a extrusão apresenta células maiores e pouco uniformes, pois o gel formado é pouco elástico. Nas condições em que foi realizado este experimento, não foi observado influência da velocidade da rosca extrusora sobre o índice de expansão.
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3.2 Índice de absorção de água (IAA) Muito embora tenha sido verificado que pequena fração do amido natural torna-se solúvel quando agitado em água, o amido é tido como praticamente insolúvel. O amido de arroz absorve as seguintes proporções de água em diferentes temperaturas: 0% a 30 °C, 300% a 60 °C e 1000% a 70 °C (CEREDA et al., 2003). 193
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Figura 3. IE do tratamento 1.
Figura 5. IE do tratamento 10.
de 20 e 16%, temperaturas de 180 e 140 °C e velocidade da rosca extrusora de 140 e 180 rotações por minuto, respectivamente. Entretanto, de modo geral, verifica-se que, quando a umidade da farinha de arroz se manteve em torno de 18%, a temperatura ao redor de 160 ºC e a rotação do parafuso de 160 rpm, existe uma tendência dos valores médios do IAA manterem-se próximos, conforme evidenciados nos tratamentos T13 a T18. Porém, todos os valores médios de IAA encontrados nas farinhas de arroz extrusadas estão bem acima do observado para a farinha de arroz crua (FAC) que apresentou apenas 2,36g de gel/g de matéria seca. Segundo Cardoso (1993), o amido gelatinizado absorve mais água que o amido em seu estado natural, e as proteínas, devido às mudanças em sua estrutura, como a alteração do balanço hidrofílico-hidrofóbico, dentre outros fatores provocados pela extrusão, que podem contribuir para aumentar ou diminuir o IAA. Dessa forma, através da análise do IAA pode-se determinar a severidade do tratamento ao qual o amido foi submetido durante o processo de extrusão.
Figura 4. IE do tratamento 9.
Conforme (Tabela 1 e Figura 6), o maior e o menor valor de IAA das farinhas extrusadas foram obtidos nos tratamentos T7 e T2 com valores de 7,76 e 6,10 g de gel/g de matéria seca, processados com teores de umidade
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Altos teores de umidade durante o processo de extrusão, seguidos por baixas taxas de cisalhamento, ocasionam redução de atrito do parafuso e da parede interna do tubo extrusor sobre as moléculas de amido do arroz, pois a água funciona como lubrificante no meio, resultando, assim, em menor degradação da amilose e amilopectina e, consequentemente, em aumento do IAA. Altos valores de IAA foram observados por Guha et al. (1998), extrusando farinha de arroz sob condições de 194
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baixa rotação do parafuso da extrusora e temperatura de barril. Segundo os autores, a baixa velocidade do parafuso permite maior tempo de residência da mistura no extrusor e maior cocção das amostras. Borba (2005), extrusando farinha de batata, cita resultados para IAA próximos aos que foram encontrados no presente estudo.
da farinha de arroz crua (FAC), que apresentou apenas 1,05% de solubilização em água. Clerice e El-Dash (2008), extrusando farinha de arroz pura, constataram que os menores teores de umidade e as mais altas temperaturas foram às variáveis que mais influenciaram o valor de ISA. Os autores citam valor médio de ISA maior do que os encontrados no presente estudo (14,22%). Trabalhando com a extrusão de misturas de farinha de banana, de arroz e de trigo, sob altas temperaturas e baixos teores de água, Carvalho et al. (2002) observaram uma maior degradação dos grânulos de amido, o que contribuiu para o aumento do ISA. Nos produtos extrusados, esse efeito leva a um aumento da solubilidade pela liberação da amilose e amilopectina presente nos grânulos, que são danificados durante o processo.
3.3 Índice de solubilidade em água (ISA) Os valores determinados para a variável ISA (Tabela 1 e Figura 7) mostram que o maior e o menor valor médio foram obtidos a uma temperatura de 160 °C, com 18% de umidade, 126 e 194 rpm da rosca extrusora, com 12,76 e 7,24% de solubilidade da farinha em água, para os tratamentos T13 e T14 respectivamente. De maneira geral, observa-se que a partir do tratamento T5 até o T13 as amostras extrusadas apresentaram um aumento linear dos valores médios de ISA. Esses valores apresentam-se muito acima do valor encontrado para a solubilidade
A alta velocidade da rosca extrusora também proporciona maior fragmentação do amido, devido à
Índice de absorção de água (IAA)
9
FAE
g de gel/g de matéria seca
8 7 6 5 4 3 2 1 0 FAC
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
T9
T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18
Tratamentos
Figura 6. Índice de absorção de água (IAA) de farinha de quirera de arroz crua e extrusadas a diferentes umidades, temperaturas e velocidades da rosca extrusora. FAC = Farinha de arroz crua. FAE = Farinha de arroz extrusada. Índice de solubilidade em água (ISA)
14
FAE
12
ISA (%)
10 8 6 4 2 0 FAC T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
T9
T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18
Tratamentos
Figura 7. Índice de solubilidade em água (ISA) de farinha de quirera de arroz crua e extrusada a diferentes umidades, temperaturas e velocidades da rosca extrusora. FAC = Farinha de arroz crua. FAE = Farinha de arroz extrusada.
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195
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maior severidade no tratamento, resultando em aumento da absorção de água (GUHA et al.,1998; HASHIMOTO e GROSSMAN, 2003). Segundo Whalen et al. (1997), o índice de solubilidade em água é um importante parâmetro que reflete o grau de degradação do amido, ou seja, é a somatória de todos os efeitos do processo de extrusão sobre a gelatinização, dextrinização e consequente solubilização. 3.4 Viscosidade de pasta (VP) No presente estudo foi avaliado três parâmetros de viscosidade de pasta: viscosidade inicial (VI) a 25 °C; viscosidade máxima (VM) a 95 ºC; e viscosidade final (VF) a 50 ºC, na farinha de arroz crua (FAC) e nas farinhas de arroz extrusadas (FAE). 3.4.1 Viscosidade de pasta da farinha de arroz crua (FAC) A viscosidade inicial, também conhecida por viscosidade de pasta a frio, indica a capacidade do amido extrusado em absorver água em temperatura ambiente e formar uma pasta, gel ou líquido viscoso (FENIMAN, 2004). A farinha de arroz crua (FAC) na Figura 8 mostra altos valores de viscosidade máxima e final com 2.791 e 3.162 unidades centipoise (cP), quando comparado com o valor médio da viscosidade inicial que foi de apenas 23 unidades (cP). O alto valor de viscosidade máxima e final é atribuído à alta proporção de grânulos de amido que se encontram intactos, já que não foram submetidos a nenhum tipo de tratamento que implicasse na modificação da estrutura amilácea e consequentemente de suas características tecnológicas. Por outro lado, o baixo valor de viscosidade inicial se justifica devido à baixa capacidade de absorção de água que os grânulos de amido apresentam em seu estado natural e por ser o início da elevação da temperatura e da velocidade da força de atrito da rosca que homogeneíza o amido na água dentro do tubo do viscoamilógrafo que irá formar o gel.
O amido natural é praticamente insolúvel em água fria, podendo absorver até 30% do seu peso, com pequeno aumento de volume dos grãos. Entretanto, quando aquecido, a capacidade de absorção de água dos grânulos de amido aumenta consideravelmente, fazendo com que a viscosidade aumente até o máximo para depois decrescer (BOBBIO e BOBBIO, 2001). 3.4.2 Viscosidade de pasta das farinhas de arroz extrusadas (FAE) A rapidez com que o amido extrusado forma pasta ou gel quando adicionado à água quente é uma das propriedades mais importantes dos materiais amiláceos. A curva de viscosidade da farinha de arroz crua desenhada no viscoamilograma (Figura 8) representa o seu comportamento em relação à curva padrão durante o aquecimento e permite avaliar as características da pasta formada devido às modificações estruturais que ocorrem na molécula de amido e, também, a sua tendência à retrogradação, durante o resfriamento. Essas características determinam as propriedades funcionais das matérias-primas amiláceas e suas diversas aplicações industriais. O maior valor de viscosidade inicial a 25 °C (Tabela 1 e Figura 9) foi encontrado em amostras processadas com 16% de umidade, temperaturas de 140 e 180 °C e velocidade da rosca extrusora de 140 rpm, resultando em valores de 596 e 593 unidades centipoise (cP), para os tratamentos T1 e T3, respectivamente. Entretanto, quando a amostra foi condicionada e extrusada com o valor de umidade de 18%, temperatura de 160 °C e 194 rpm, constatou-se um menor valor de viscosidade inicial com 402 unidades centipoise (cP), conforme tratamento 14. Existe a hipótese de que teores de umidade mais elevados provavelmente exercem um efeito lubrificante no alimento durante o processo de extrusão, fazendo com que o amido sofra baixas taxas de esforço mecânico, em 120
4000
Viscosidade (cP)
VF a 50 ºC
100 80
2000 VI a 25 ºC
60
Farinha de arroz crua
40
1000
Temperatura (ºC)
VM a 95 ºC
Curva padrão 3000
20
0
0 0
5
10
15
Tempo (min)
Figura 8. Viscosidade de pasta de farinha de arroz crua (FAC); Unidades centipoise (cP); Viscosidade inicial a 25 °C VI; Viscosidade máxima a 95ºC VM; Viscosidade final a 50 °C VF.
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1400
Unidades centipoise (Cp)
1200
Viscosidade de pasta Vinicial a 25 °C Vmáxima a 95 °C Vfinal a 50 °C
1000 800 600 400 200 0 T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
T9
T10
T11
T12
T13
T14
T15
T16
T17
T18
Tratamentos
Figura 9. Resultados da viscosidade de pasta (VP), Vinicial a 25 °C, Vmáxima a 95 °C e Vfinal a 50 °C, das farinhas extrusadas de quirera de arroz.
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. Entretanto, valores baixos ou intermediários de umidade seguidos de alta rotação do parafuso, como a exemplo do que aconteceu no T14 com 194 rpm, podem resultar numa dextrinização excessiva das cadeias de amilose e amilopectina e, por consequência, diminuir os valores de VI. Os resultados obtidos neste trabalho encontram-se próximos dos citados por Mendonça (2005) e Borba (2005), que constataram altos valores de VI para baixos valores de umidade e baixas temperaturas, ou com altas taxas de umidade e altas temperaturas. Sebio (1996) extrusou amostras de farinha de inhame com 18 a 26% de umidade, 100 a 150 °C de temperatura e 100 a 200 rpm e observou comportamento de viscosidade a frio inversamente proporcional ao teor de umidade da amostra. Whalen et al. (1997) observaram aumento de viscosidade inicial com a redução do teor de umidade das misturas de 29% para 15%, temperatura de barril variando de 160 a 190 °C, enquanto a velocidade da rosca foi mantida fixa em 200 rpm. 3.4.3 Viscosidade máxima (VM) a 95 °C A viscosidade máxima se caracteriza pelas transformações que ocorrem na estrutura granular do amido submetido ao processo de aquecimento como resultado da desorganização molecular, principalmente da amilose, que leva a um entumescimento total, gelatinização, dextrinização e absorção máxima de água pelos grânulos de amido. A viscosidade máxima, conforme Tabela 1 e Figura 9, foi obtida a uma temperatura de 180 °C, 16%
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de umidade e 180 rpm, alcançando um valor médio de 1208 unidades centipoise (cP). Entretanto, amostras de farinha extrusadas à temperatura de 140 °C, velocidade do parafuso de 180 rmp e mantendo a umidade de 16% resultaram no menor valor médio de viscosidade máxima, 855 unidades centipoise (cP). Porém, existe uma tendência de os valores médios de viscosidade máxima manterem-se próximos quando as amostras são processadas com valores de umidade variando de 15% a 21%, temperatura de 126 a 194 °C e rotação da rosca de 126 a 180 rpm, conforme constatado nos tratamentos T8, T9, T10, T11 e T12, que apresentaram valores médios de VMax, com 1128, 1098, 1015, 1066 e 1074 unidades centipoise (cP), respectivamente. Os resultados obtidos no presente trabalho encontram-se próximos dos citados por Borges (2002) e Silva (2002) trabalhando com farinhas de arroz e quinoa. Segundo Guha (1998), se os tratamentos não forem tão severos, determinada porcentagem de grânulos de amido pode conservar parte de sua estrutura amilácea, apresentando um pico máximo no perfil amilográfico, o que representa o amido não gelatinizado ou parcialmente gelatinizado. Por outro lado, se o processo de extrusão for severo, a estrutura cristalina do amido poderá ser totalmente destruída, de tal forma que no ciclo de resfriamento o perfil de viscosidade do material amiláceo pode revelar ausência de pico ou mesmo baixos valores de viscosidade (CARVALHO et al., 2002). 3.4.4 Viscosidade final (VF) a 50 °C Após o aquecimento, gelatinização e resfriamento do amido, uma das características de reconhecida importância na área de alimentação, principalmente em relação à textura do produto, é o processo de retrogradação, fenômeno que ocorre devido ao efeito da recristalização 197
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das moléculas de amilose e amilopectina, resultando na reorganização da estrutura molecular e, consequentemente, no aumento da viscosidade durante o processo de resfriamento. Os resultados da viscosidade final a 50 °C (Tabela 1 e Figura 9) mostram que o menor e o maior valor de VF foram obtidos quando as amostras foram processadas com valor de umidade de 18%, temperatura de 160 °C e com extremos de rotação da rosca extrusora (126 e 194 rpm), alcançando valores médios de 529 e 1033 unidades centipoise (cP), para os tratamentos T13 e T14, respectivamente. Provavelmente a rotação mínima e máxima do parafuso extrusor apresentou maior influência na elevação da VF no momento da retrogradação do amido a 50 °C de temperatura. A retrogradação do amido ocorre por efeito da recristalização das moléculas de amilose e amilopectina, decorrente do agrupamento das partes lineares das moléculas do amido através da formação de novas ligações de hidrogênio (CARVALHO, 2000), resultando, assim, na formação de precipitado e ou géis (GUTKOSKI, 2000). No momento da reorganização da estrutura molecular do amido, existe a tendência de aumento da viscosidade devido à reaproximação das moléculas de amilose, durante o resfriamento da pasta. Com exceção dos tratamentos T4 e T6 que apresentaram valores médios de viscosidade final com 936 e 919 unidades centipoise (cP), os demais tratamentos nas suas mais diversas formas de interação entre umidade, temperatura e rotação da rosca extrusora tenderam a apresentar valores médios, variando de intermediário a baixo.
4 Conclusões A interação das variáveis umidade e temperatura influenciou de maneira semelhante as propriedades tecnológicas das farinhas extrusadas. Entretanto, o valor mínimo e máximo de rotação da rosca extrusora atuou de forma significativa na determinação da escolha das melhores condições de extrusão, indicando assim, a sua utilização para a elaboração de alimentos de preparo rápido. Farinha de arroz pura extrusada com teor de umidade de 18%, temperatura de 160 °C e baixa rotação da rosca extrusora 126 rpm, resulta em produtos com características adequadas para uso como farinha instantânea, devido ao seu alto grau de solubilidade em água. Entretanto, farinha de arroz extrusada com valores intermediários de umidade e temperatura e alta rotação da rosca extrusora até 194 rpm apresenta características ideais para ser utilizada no preparo de sopas, tortas ou outros alimentos em que é necessário conservar alta viscosidade em temperatura acima da do ambiente.
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