ISBN 978-85-85905-15-6
Área
Alimentos
Autores
Viana, V.R. (UFPA) ; Silva, R.F.G. (UFPA) ; Santos, F.B. (UFPA) ; Nascimento, S.C.C. (UFPA)
Resumo
Neste trabalho determinou-se curvas de fluxo e de viscosidade das pastas obtidas a partir de suspensões gelatinizadas de amido a 10% e gordura vegetal a 2%. As suspensões foram gelatinizadas à temperatura de 70°C por 10 minutos, resfriadas e armazenadas sob refrigeração. Realizou-se ensaios estacionários à 25°C na faixa de taxa de cisalhamento de 20 a 200 s-1. A análise térmica foi realizada submetendo-se as pastas à temperatura de 70ºC durante 4 horas e realizados ensaios reológicos a cada intervalo de 1 hora, o modelo de Herschel-Bulkley foi, estatisticamente, o que melhor descreveu o comportamento reológico das pastas de amido.
Palavras chaves
Amido; Reologia; Viscosidade
Introdução
O amido pode ser obtido de diversas fontes vegetais, como cereais, raízes e tubérculos, e também de frutas e legumes, no entanto, a extração em nível comercial de amido se restringe aos cereais, raízes e tubérculos (YOUNG, 1984). O amido extraído das plantas, sem alteração, denomina-se nativo. Nem sempre os amidos, na sua forma nativa, possuem propriedades físico-químicas adequadas para o processamento, e assim, algumas vezes os amidos são modificados para serem utilizados na fabricação de alimentos, sendo em sua maioria modificado quimicamente (BeMILLER, 1997). As modificações podem ser físicas, químicas, enzimáticas ou combinadas, visando modificar a estrutura do amido para que assim ele possa ser ajustado à determinada aplicação produzindo os efeitos desejados. Os modelos utilizados neste trabalho são: Modelo de Ostwald-de-Waele (equação 1a) e Herschel-Bulkley (equação 1b), sendo que este último se diferencia do primeiro apenas pela inclusão do parâmetro tensão limite de escoamento (Ʈₒ), informação relevante principalmente quando estão presentes operações como bombeamento. Ʈ=K.ẏn ;Ʈ= Ʈₒ+K.ẏn,(1a, 1b).Onde:Ʈ=tensão de cisalhamento (Pa); Ʈₒ=tensão limite de escoamento (Pa);ẏ=taxa de deformação; K=índice de consistência (Pa.sn) e n= índice de comportamento (adimensional). O objetivo deste trabalho foi verificar a influência da gordura e também verificar a estabilidade térmica das pastas de amido nativo da mandioca realizando ensaios reológicos. O uso dessa abordagem que é relevante do ponto de vista prático, é encontrada em um grande número de estudos que levaram em conta a investigação das propriedades morfológicas, reológicas, térmicas e de textura, bem como a estabilidade das pastas de amido, tais como os de Pereira (2004), Guerreiro (2007) e Berto et al. (2003).
Material e métodos
2.1 Matéria prima e preparo das amostras Materiais primas: amido (fécula) nativo de mandioca fornecido pela Fecularia Amazon Amidos – Moju/PA e gordura vegetal hidrogenada (marca Primor). Preparou-se uma suspensão de 1000g usando água destilada, a partir de 10% de fécula de mandioca e 2% de gordura vegetal. Pesou-se os componentes em balança analítica Bioprecisa, modelo BS3000A. A dispersão dos sólidos em água é feita em béquer sobre chapa de aquecimento em agitação magnética por 15 minutos a 60ºC. Posteriormente, as amostras são gelatinizadas em banho termostático a 70°C durante 10 minutos, em seguida armazenadas sob ambiente refrigerado a 8°C. 2.2 Caracterização reológica As medidas reológicas foram realizadas em triplicata com amostras preparadas do mesmo lote. A avaliação do comportamento reológico das pastas de amido foi realizada com o auxílio de um viscosímetro rotacional da marca Haake, modelo VT 550, operação de taxa controlada, conjunto de sensores SV1 em uma faixa de taxa de cisalhamento de 20–200 s-1. Os ensaios estacionários foram realizados após 24 horas do preparo, obtendo-se comportamento reológico das pastas de amido avaliado através da evolução dos índices de consistência (K) e de comportamento (n) das amostras durante o aquecimento. A análise térmica consistiu em submeter as pastas à temperatura de 70ºC durante 4 horas e realizar ensaios reológicos a cada intervalo de 1 hora. 2.3 Analise estatística Foi feito o ajuste não-linear (Quasi-Newton) para os modelos da Lei de Potência (Ostwald-de-Waele) e da Lei de Potência Generalizada (Herschel- Bulkley) usando o programa Statistica versão 5.0 (STATSOFT INC., 1995. Os parâmetros estatísticos avaliados para verificar a adequação do modelo foi o coeficiente de determinação (R2).
Resultado e discussão
A Figura 1 contém as curvas de escoamento das pastas de amido contendo 10%
de amido e 2% de gordura após vinte quatro horas de armazenamento.
Tabela 1: Valores dos parâmetros reológicos e estatísticos obtidos para as
pastas de amido nos respectivos tempos de analise, através dos ajustes aos
modelos Herschel-Bulkley e Ostwald-de-Waele.
Os valores do índice de comportamento (n) estão abaixo da unidade para o
modelo Ostwald-de-Waele, configurando o caráter pseudoplástico das pastas de
amido. No modelo de Herschel-Bulkley os índices (n) apresentaram valores
acima da unidade. Comparando-se os ajustes aos modelos Ostwald-de-Waele e
Herschel-Bulkley, nota-se que ambos representam satisfatoriamente o
comportamento das pastas de amido. O modelo de Herschel-Bulkley apresentou
valores bem superior em relação ao de Ostwald-de-Waele e amostrou
coeficientes de determinação (R2) mais próximos da unidade, indicando que
estatisticamente é modelo mais adequado para descrever o comportamento
reológico das pastas de amido.
Na Figura 1 observa-se que o aquecimento não influenciou o comportamento
reológico das pastas, mantendo o comportamento pseudoplástico, ou seja, a
reologia das pastas não sofreu mudanças significativas.
Considerando os dados referentes ao modelo Herschel-Bulkley, um aumento no
valor do índice de consistência, K, indica aumento na viscosidade com o
aumento do tempo de 1 a 2 horas e um decréscimo de 2 a 4 horas. O índice de
comportamento se manteve em um valor médio de 1,18. Para o valor estimado da
tensão limite de escoamento observou-se um aumento em função do aumento de
tempo, o que indicando aumento no nível de plasticidade das pastas.
Figura 2: Curvas de viscosidade das pastas de amido após vinte e quatro
horas de armazenamento, submetidas ao aquecimento de 4 horas.
Conclusões
Os resultados mostraram que as pastas apresentaram comportamento não newtoniano do tipo pseudoplástico e se ajustaram satisfatoriamente aos modelos Herschel-Bulkley e Ostwald-de-Waele. Entretanto, em ambos, o coeficiente de determinação sempre apresentou-se mais próximo da unidade no modelo de Herschel-Bulkley, mostrando que este é o modelo mais adequado estatisticamente. Observou-se que o aquecimento não influenciou o comportamento, pois este se manteve pseudoplástico.
Agradecimentos
Referências
YOUNG, H. Fractionation of starch. In: WHISTLER, R. L.; BEMILLER, J. N.; PASCHALL, E. F. (Ed.). Starch chemistry and technology. 2.ed. Orlando,USA: Academic Press, 1984. p. 249-283.
BEMILLER, J. N. Starch modification: challenges and prospects. Starch, Weinheim, v. 49, n. 4, p. 127-131, 1997.
PEREIRA, L. B. Caracterização de Suspensões de Amido de Amaranto: Efeito da Adição de Sacarose e NaCl nas Propriedades Reológicas e Térmicas. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Alimentos) – Universidade Estadual de Campinas. Campinas, 2004.
GUERREIRO, L. M. R. Estudo Reológico dos Amidos de Amaranto, de Mandioca e de suas Mistura, sob Condições de Acidez e Tratamento Térmico. Tese (Doutorado em Engenharia de Alimentos) – Universidade Estadual de Campinas. Campinas, 2007.
BERTO, M. I. et al. Solução-Modelo de Sacarose e CMC: Análise do Tempo de Hidratação, Caracterização Reológica e Estabilidade Térmica. Braz. J. Food Technol. v. 6, n.1, p.9-14, 2003.
STATSOFT, INC. (1995). STATISTICA for Windows [Computer program manual]. Tulsa, OK: StatSoft, Inc., 2325 East 13th Street, Tulsa, OK 74104, (918) 583-4149, fax: (918) 583-4376.
GUERREIRO, L. M. R. Estudo Reológico dos Amidos de Amaranto, de Mandioca e de suas Mistura, sob Condições de Acidez e Tratamento Térmico. Tese (Doutorado em Engenharia de Alimentos) – Universidade Estadual de Campinas. Campinas, 2007.
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