Amido de mandioca modificado com expansibilidade 29 

2.3.1.1 Polvilho azedo

Um produto bastante utilizado na culinária brasileira é o amido fermentado de mandioca, comumente chamado de polvilho azedo, que possui características peculiares que lhe conferem propriedades tecnológicas diferenciadas, em particular, sua capacidade de expansão, necessária para a produção de biscoitos de polvilho, produto tipicamente brasileiro e de grande aceitação (CEREDA, 1973).

O polvilho azedo é obtido a partir da fermentação natural do amido de mandioca. O processo é bastante rudimentar e tem a seguinte sequência: após a obtenção do amido, ainda úmido o mesmo é disperso em tanque e coberto por uma camada de 10 a 20 cm de água, para ocorrer à fermentação anaeróbia. Os tanques podem ser revestidos por lonas ou serem construídos de alvenaria e a área dos tanques coberta por toldos ou telhas (Figura 4A). Após o período de 30 a 40 dias de fermentação o amido é retirado, triturado e seco pela ação do sol e do vento em jiraus adaptados (Figura 4B). Os jiraus ficam a 1,2m de altura do solo e podem ser cobertos por lona plástica preta ou por tecido.

Figura 4. (A) Tanques de fermentação do amido de mandioca; (B) Jiraus para secagem do polvilho azedo.

Um fator limitante para a produção é o espaço requerido para a secagem, além da grande quantidade de mão de obra utilizada, pois o amido tem que ser

revirado de tempos em tempos para que a secagem seja realizada de forma homogênea (Figura 5). Outros inconvenientes também são de elevada importância, como as perdas durante o recolhimento perante a ameaça de chuva e também perdas ocasionadas pela ação dos ventos fortes, bem como a incorporação de contaminantes.

Figura 5. (A) Área de secagem do polvilho azedo; (B) Revolvimento do polvilho azedo, para secagem completa.

A produção de polvilho azedo é normalmente realizada por pequenas e médias empresas, sem controle de qualidade intenso e dependente das condições climáticas, devido seu processo de secagem, gerando assim um produto sem padrão e muitas vezes de péssimas características tecnológicas.

O polvilho azedo é considerado um amido modificado por oxidação. Devido a esta modificação, adquire a propriedade de expansão que outros amidos não têm, a qual permite seu uso na fabricação de biscoitos de polvilho e pão de queijo (CEREDA, 2002). Sua classificação é realizada de acordo com o teor de acidez, em polvilho doce ou polvilho azedo, respectivamente, máximo 1,5 e 5,0 ml de NaOH/100g (BRASIL, 1978).

Uma das consequências da fermentação é a formação de ácidos orgânicos, principalmente, lático, acético, butírico, propiônico, fórmico e succínico (CEREDA, 1973), formados a partir do desenvolvimento de uma microflora durante a fermentação do amido. Por se tratar de um produto ainda artesanal, o mesmo apresenta

grande heterogeneidade quanto à qualidade do produto, visto que pode haver variação na produção de ácidos durante a fermentação do amido, e também contaminações físicas devido a sua secagem ser realizada em locais abertos, expostos ao vento com sujidades que podem provir do ambiente.

Demiate et al. (1999) estudaram o perfil de ácidos orgânicos de amostras de polvilho azedo comercial utilizando o método de cromatografia líquida de alta eficiência. Detectaram quantidades de 0,036 a 0,813% de ácido lático, 0 a 0,068% de ácido acético, 0 a 0,013% de ácido propiônico e 0 a 0,057% de ácido butírico nas amostras de polvilho azedo analisadas. Acidez total variou entre 0,013 e 0,813%, evidenciando que ocorreram grandes variações nas quantidades de ácidos orgânicos e acidez total entre as amostras. A correlação existente entre a acidez total e a quantidade de ácido lático sugere que este ácido é o componente mais importante da acidez do amido fermentado de mandioca. Este estudo mostrou o perfil heterogêneo de ácidos orgânicos presentes no polvilho azedo, proveniente de diversas regiões, o que sugere a necessidade de melhorar o processo de produção com o propósito de normalizar a qualidade do mesmo.

Os amidos com propriedade de expansão são utilizados, frequentemente, na confecção de biscoitos e pão de queijo, porém sua utilização em snack´s e em outros produtos de panificação têm sido estudada, pois o amido de mandioca é livre de glúten, sendo um produto indicado a pessoas com intolerância ao glúten, denominados celíacos. A propriedade de expansão é uma característica exclusiva do amido de mandioca fermentado, visto que o amido de milho, seu maior concorrente, não tem essa propriedade.

O mecanismo de expansão dos biscoitos de polvilho azedo durante o forneamento pode ser similar ao dos produtos extrusados, em que três fatores principais estão envolvidos na expansão do amido de mandioca fermentado durante o forneamento. Em primeiro lugar, a força motriz é representada pela pressão de vapor da água retida, o que aumenta com o aumento da temperatura, induzindo o crescimento da

bolha. Em segundo lugar, transições térmicas modificam as

propriedades termomecânicas de massa, afetando o comportamento reológico e expansão da massa. Finalmente, a condição de perda de água do biscoito, que depende da permeabilidade da massa (BERTOLINI et al., 2001).

Segundo Pereira (1998), o polvilho azedo confere ao pão de queijo as seguintes características: maior volume; textura mais porosa com maior número de células de ar; miolo esponjoso, mais leve e elástico; casca lisa e uniforme.

2.3.1.2 Amido modificado quimicamente

Muitos estudos sobre a obtenção de amido de mandioca com propriedade de expansão já foram realizados, visando identificar as estruturas físicas e químicas dos amidos fermentados, ou modificados por ácidos e/ou óxidos, a fim de se ter um melhor entendimento dos fenômenos ocorrentes durante a obtenção dos mesmos. Foram utilizados adição de diversos ácidos, como ácido lático, acético, propiônico, butírico e clorídrico, e oxidantes como peróxido de hidrogênio e permanganato de potássio, hipoclorito de sódio e diferentes modos de secagem, como ao sol, radiação/Luz UV e estufa de circulação.

A característica tecnológica de expansão é verificada em amidos fermentados e secos ao sol ou previamente tratados com ácido lático, secos ao sol ou expostos à radiação UV (NUNES e CEREDA, 1994; VATANASUCHART et al., 2005).

O emprego de agentes oxidantes, como permanganato de potássio e hipoclorito de sódio, na modificação do amido, confere ao mesmo propriedades peculiares. As principais modificações são a oxidação dos grupos redutores a grupos carboxílicos e a formação de grupos carbonil mediante oxidação das hidroxilas e quebra de ligações glucosídicas das cadeias de amido (ABDEL-HAFIZ, 1995 input SILVA et al., 2008).

A propriedade de expansão é um importante indicador de degradação parcial dos grânulos em função do tratamento oxidativo (MESTRES E ROUAU, 1997).

O conteúdo de grupos carbonil e carboxil indica o grau de oxidação do amido, sendo que esses grupos são originados nas hidroxilas dos carbonos nas posições dois, três e seis. A reação de oxidação do amido é acompanhada de quebra de ligações glicosídicas, com parcial despolimerização do amido (WURZBURG, 1986 input KUAKPETOON e WANG, 2001).

A expansão de amido modificado, com ácido orgânico e secagem ao sol, é resultado de interações entre ácidos e o amido, catalisado pela irradiação UV da luz solar, sendo que essa seja também a explicação para o desenvolvimento da propriedade de expansão do amido de mandioca fermentado (polvilho azedo) (PLATA-OVIEDO e CAMARGO, 1998). Essa hipótese também é mencionada por Machado et al. (2007), que após estudos relatam que a radiação UV demonstrou ser um catalisador da etapa de secagem, além de demonstrar maior capacidade de absorção de água e maior resistência, apresentando maiores picos no perfil do poder de inchamento.

Modificações ácidas de amido de mandioca nativo mostraram que a propriedade de expansão dos biscoitos elaborados com este amido sofre influência quanto ao tipo e concentração do ácido adicionado (ácido clorídrico ou ácidos orgânicos) e tempo de hidrólise. Considerando apenas tipo de ácido, o acido lático foi o que se mostrou mais eficiente no desenvolvimento de expansibilidade, obtendo biscoitos com volumes específicos médios (PLATA-OVIEDO, 1991).

Plata-Oviedo (1998) verificou que a secagem do amido fermentado de mandioca através da utilização de luz ultravioleta desenvolvia a propriedade de expansão, porém com a necessidade da presença de ácidos orgânicos. O mesmo autor realizou um estudo sobre o efeito da modificação ácida (ácido clorídrico ou ácidos orgânicos) e do tipo de secagem (estufa ou ao sol) no desenvolvimento da propriedade de expansão do amido nativo de mandioca, observando que as amostras tratadas com ácido clorídrico, ácido acético, lático ou propiônico, ou com misturas binárias ou terciárias desses ácidos, não apresentaram expansão quando secas em estufa, mas ocorreu grande aumento no volume específico quando as amostras foram secas ao sol, tendo a amostra tratada com ácido lático apresentado a maior expansão. Resultados similares foram obtidos por Nunes e Cereda (1994a), ao submeterem o amido de mandioca nativo a tratamento com ácido lático e secagem em estufa e ao sol.

Modificação de amido de mandioca por tratamento oxidativo com permanganato de potássio e ácido lático seco em estufa de circulação foram realizadas por Takizawa et al. (2004) e resultaram em amidos modificados com maiores valores de expansão e teor de carboxil que o amido nativo.

Estudo realizado com modificação de amido de mandioca por tratamento oxidativo, com peróxido de hidrogênio durante 15 minutos a temperatura ambiente e secagem em estufa de circulação a 45°C por 24 horas, resultou em altos índices de expansão nos biscoitos do amido modificado, 11,7cm.g-1, o qual foi comparado com o polvilho azedo que obteve volume específico médio de 7,4 cm.g-1 (APLEVICZ e DEMIATE, 2007). Em estudo semelhante, Shirai et al. (2007) utilizou peróxido de hidrogênio e sulfato ferroso hepta-hidratado 0,01%, com o objetivo de introduzir grupos carboxil e carbonil a fim de obter amido modificado com propriedade de expansão, demonstrou haver relação entre o aumento de grupos carboxil e carbonil com o aumento da propriedade de expansão.

Demiate et al. (2000) estudou a modificação de amido de mandioca com ácidos e oxidantes, visando o desenvolvimento da propriedade de expansão pela introdução de grupos carboxil e secagem em estufa, seus resultados mostraram amostras com altos valores de expansão, as amostras somente acidificadas e secas ao sol também mostraram capacidade de expansão, mas em menores valores e as amostras secas artificialmente apresentaram pequena expansão. Tratamento com permanganato de potássio (soluções com 0,06N a 0,01N) durante 15 minutos, seguido de imersão em soluções de 0,79 a 1,00% (p/p) de ácido lático durante 30 minutos e secas artificialmente apresentaram volume específico dos biscoitos em torno de 17cm.g-1, já quando foi utilizado ácido cítrico os valores situaram-se em torno de 13cm.g-1 e tratadas com hipoclorito de sódio (solução a 2,4%) durante 15 minutos e imerso em solução com ácido lático (0,86% p/p) apresentaram volume específico de 10cm.g-1.

Vatanasuchart et al. (2003) estudaram a influência da irradiação UV na propriedade de expansão do amido de mandioca tratado em solução ácido lático a 1% (p/p) durante 15 minutos, em seguida o amido seco foi irradiado com lâmpadas em estufa de circulação de diferentes comprimento de ondas UV, por tempos entre 7 a 15 horas. As ondas utilizadas foram: UVBA (280-420 nm; 64% UVB e 36% UVA), UVB (300-330 nm) ou UVC (254nm). Os biscoitos das amostras secas em lâmpadas UVB ou UVC, por 7 e 9 horas, foram os que apresentaram maior volume específico, sendo que o maior volume específico obtido foi de 12,23 cm.g-1 da amostra seca em lâmpada UVB por 9h. Os autores

verificaram que a reação da energia UV causa uma parcial despolimerização das moléculas de amilose.

As literaturas disponíveis sobre as modificações ácidas de amido de mandioca nativo para a obtenção de amido modificado com propriedade de expansão ainda não demonstram haver completo conhecimento das ações ocorridas no amido durante este processo, assim como a necessidade ou não da luz solar durante a secagem. Porém, a utilização de ácido lático demonstra ser de grande influência nesta modificação de amido, pois ele está presente no amido de mandioca modificado naturalmente por fermentação.