Características viscoamilográficas

Os resultados apresentados na Tabela 6 para as características viscoamilográficas indicam que todos os parâmetros diferiram estatisticamente (p<0,05). Os dados obtidos na análise de RVA indicaram um rápido aumento de viscosidade durante a fase de aquecimento devido ao inchamento do grânulo de amido, lixiviação da amilose e absorção de água. A agitação e temperatura constante promovem uma queda da viscosidade em função do rompimento dos grânulos de amido e orientação da amilose e amilopectina no sentido da agitação. O resfriamento posterior ocasiona a redução da energia do sistema e a formação de ligações de hidrogênio entre as cadeias laterais de amido, com a recristalização e consequente aumento da viscosidade, também denominado de retrogradação, conforme descrito por Huang e Rooney (2001).

Tabela 6. Propriedades viscoamilográficas das farinhas de trigo (FT) e de grão inteiro (FTGI) Parâmetros* FT FTGI Temperatura de pasta (ºC) 66,2±0,08b _76,17±6,51a Viscosidade máx. a quente. (cP) 2090,67±4,92a _2005±38,61b Viscosidade mín. à temperatura constante 95ºC (cP) 1018,67±12,55b 1135±56,79a Viscosidade final (cP) 2248,67±66,78b _{2630,33±82,13}a Queda de viscosidade (cP) 1072±17,28a _870±41,30b Tendência à retrogradação (cP) 1256±34,77b _{1495,33±25,49}a

*Medias de 3 determinações ± desvio padrão. Médias com letras distintas na mesma linha demonstram diferenças estatisticamente significativas pelo teste de Tukey (p<0,05).

A FTGI apresentou viscosidade máxima a quente e queda de viscosidade menores que FT, o que ocorre devido à presença de fibras, que competem com o amido pela água aumentando a temperatura de gelatinização (CHEN et al., 2011). No caso do primeiro parâmetro, ocorre a diluição do amido da farinha, devido à presença de fibras e lipídios, e a viscosidade máxima ocorre com o inchaço

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máximo dos grânulos de amido. A menor queda de viscosidade na amostra com maior teor de fibras pode ser explicada pelo menor realinhamento das cadeias de amilose devido à barreira física causada pelas fibras (CHEN el al., 2011) e também, pela própria viscosidade que as fibras conferem ao meio.

3.3 Sistema farinha de trigo, farinha de trigo de grão inteiro e transglutaminase

A absorção de água é um parâmetro muito importante na obtenção de uma boa hidratação durante o processamento de massas alimentícias. O nível de absorção durante a mistura pode afetar a viscosidade da massa, o processo de extrusão, a secagem e a qualidade do produto final. A hidratação incompleta da mistura pode resultar na formação de manchas brancas e tendência à rachadura, enquanto que, hidratação em excesso pode resultar em uma massa pegajosa, com baixa resistência mecânica e propriedades de cozimento inferiores (YALLA; MANTHEY, 2006).

A maioria das fibras tem alta capacidade de retenção de água, o que aumenta absorção das formulações onde são usadas (CHO; DREHER, 2001). Na Tabela 7, encontram-se as características farinográficas das pré-misturas para as massas alimentícias estudadas neste trabalho. No geral, observou-se que a adição de FTGI ocasionou um aumento na absorção nos ensaios estudados em relação à farinha de trigo (63,3 %) (Tabelas 5 e 7).

Os valores obtidos para absorção de água, tempo de chegada, tempo de saída e estabilidade (Tabela 8) das misturas estudas no DCCR variaram de, respectivamente, 63,6 a 64,3 %, 2 a 2,5 min, 13,5 a 16,5 min e 4,7 a 6,7 min. No entanto, esses parâmetros apresentaram baixos valores de coeficiente de determinação de 46,32, 35,40, 61,50 e 49,80 %, Fcalculado 0,67, 1,76, 2,39 e 1,48 vezes maior que Ftabelado e p-valor de 0,474, 0,041, 0,014 e 0,045, respectivos para a absorção de água, tempo de chegada e de desenvolvimento, o que não permitiu a geração do modelo preditivo matemático e da superfície de resposta.

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Tabela 7. Características farinográficas dos ensaios estudados no DCCR

Amostras Níveis reais AA TC TD TS E ITM

X1 X2 1 58,12 0,07 63,6 2 11 15 6,7 30 2 92,88 0,07 63,8 2 11,5 14 4,7 65 3 58,12 0,43 63,7 2 10,5 15,5 6 30 4 92,88 0,43 63,8 2,5 12,5 15 6 60 5 51 0,25 63,6 2 11 16,5 6 30 6 100 0,25 63,8 2,5 9 14,5 5,5 0 7 75,5 0 64,3 2 11 13,5 5,5 20 8 75,5 0,5 63,8 2 11 15,5 5,5 35 9 75,5 0,25 64,1 2 12 15 5,5 50 10 75,5 0,25 64 2 12 15,5 5,5 50 11 75,5 0,25 64,2 2 11,5 15,5 5,5 45 12 75,5 0,25 63,9 2 11,5 15 5,5 50

X1 e X2: níveis reais de farinha de trigo de grão inteiro e de transglutaminase, respectivamente.

AA: absorção de água (%); TC: tempo de chegada (min); TD: tempo de desenvolvimento (min); TS: tempo de saída (min); E: estabilidade (min); ITM: índice de tolerância à mistura (UF – unidade farinográficas).

O tempo de desenvolvimento dos ensaios oscilou entre 9,0 e 12,5 min. O termo linear de FTGI e os termos linear e quadrático de TG apresentaram influência para esta resposta. Foi possível gerar superfície de resposta (R2 _{= 81,03} %, Fcalculado/Ftabelado = 3,90 e p-valor = 0,003), validando o modelo matemático preditivo de 2ª ordem (Equação 2) e possibilitando a geração da superfície de resposta, a qual indicou que maiores valores deste parâmetro foram obtidos nos limites inferior de FTGI (51 %) e superior de TG (0,5) (Figura 2). O que se mostrou dentro do esperado, pois farinhas com adição de fibras necessitam de maior tempo para desenvolvimento da massa.

Equação 2: Y = 7,925 - 0,276 x1 + 0,151 x2+ 0,176 x2

Yalla e Manthey (2006), em estudo com espaguetes de diferentes tipos de semolina adicionados de 20 % de farelo, encontraram valores entre 4,1 e 7,5 min para o tempo de desenvolvimento.

O índice de tolerância à mistura variou de 0 a 65 UF. Em vista dos resultados obtidos na análise de variância (R2 = 88,74 %, Fcalculado/Ftabelado = 4,66 e p-valor = 0,001), foi possível apresentar o modelo matemático preditivo de 2ª ordem (Equação 3), e gerar a superfície de resposta (Figura 2), que permitiu

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visualizar que as melhores condições para esta propriedade tecnológica encontram-se com, aproximadamente, 80 % de FTGI e 0,30 % de TG, pois menores valores de ITM são indicados para farinhas para elaboração de massas alimentícias.

Equação 3: Y = 29,993 - 3,761 x1 + 10,662 x1

A farinha de trigo refinada contém maior teor de gliadinas e glutenina, as quais, na presença de água e energia mecânica, formam a rede de glúten. A aplicação da FT na produção de vários produtos é influenciada principalmente pela quantidade e qualidade destas proteínas. Por isso, a adição de FTGI (maiores teores de fibras e lipídeos) alterou as características da FT, como foi visto nos resultados.

3.4 Avaliação das massas alimentícias 3.4.1 Cor

Na Tabela 8, encontram-se os parâmetros correspondentes à cor das massas alimentícias estudadas no DCCR.

Tabela 8. Valores dos parâmetros de cor, L*, a*, b*e ∆E das massas alimentícias cruas

Amostras Níveis reais L* a* b* _∆E

X1 X2 Controle FT - - 57,53±0,45 9,43±0,09 36,10±0,38 - 1 58,12 0,07 36,23±0,57 13,66±0,41 22,78±0,50 25,46±0,25 2 92,88 0,07 32,86±0,97 12,89±0,14 22,03±0,67 28,62±0,92 3 58,12 0,43 36,50±0,55 13,49±0,13 21,41±0,71 25,98±0,65 4 92,88 0,43 31,59±0,75 12,72±0,33 17,28±0,07 32,23±0,53 5 51 0,25 37,04±0,18 14,39±0,13 22,66±0,60 25,01±0,15 6 100 0,25 31,82±0,27 11,94±0,20 16,23±0,30 32,59±0,27 7 75,5 0 32,25±0,38 13,02±0,32 17,34±0,16 31,68±0,22 8 75,5 0,5 33,65±1,00 12,68±0,16 17,69±0,19 30,34±0,55 9 75,5 0,25 33,29±0,67 13,46±0,09 18,63±0,17 30,16±0,39 10 75,5 0,25 34,13±0,16 12,33±0,61 18,26±0,06 29,57±0,10 11 75,5 0,25 33,85±0,39 13,16±0,21 18,15±0,22 30,34±0,24 12 75,5 0,25 33,34±0,46 12,35±0,22 17,97±0,16 30,37±0,30 X1 e X2: níveis reais de farinha de trigo de grão inteiro e de transglutaminase, respectivamente.

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Os valores para o parâmetro L* dos ensaios do delineamento variaram entre 31,59 e 37,04. Os termos linear e quadrático da FTGI apresentaram efeito estatisticamente significativo (p<0,10) sobre esta variável, obtendo-se um modelo matemático preditivo de 2ª ordem, descrito na Equação 4. Através da ANOVA (R2 = 88,56 %, Fcalculado/ Ftabelado = 14,47 e p-valor <0,001) foi possível gerar superfície de resposta (Figura 2), indicando que a luminosidade diminui com o aumento de FTGI, conforme esperado, pois a coloração mais escura da FTGI resulta na diminuição de L* dos produtos finais.

Equação 4: Y = 33,492 -1,961 x1 + 0,583 x12

Figura 2. Superfícies de resposta do tempo de desenvolvimento, índice de tolerância à mistura e L*.

Os parâmetros a*, b* e ∆E (Tabela 8) dos ensaios do delineamento variaram, respectivamente, de 11,94 a 14,39, 16,23 a 22,78 e de 25,01 a 32,59, entretanto não foram influenciados (p<0,10) por nenhum dos termos das variáveis independentes usados no delineamento. A ANOVA indicou coeficiente de determinação de apenas 44,53, 67,67 e 68,61 %, Fcalculado 0,89, 0,81 e 4,15 vezes maior que Ftabelado (5;6;0,90) e p-valor de 0,124, 0,147 e 0,001, respectivos a a* e b* e ∆E, impossibilitando a elaboração do modelo matemático preditivo e a geração da superfície de resposta.

A amostra controle apresentou maior luminosidade que as demais, mostrando a influência da presença de camadas externas do grão nas massas

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alimentícias com adição de FTGI. Contudo, o consumidor normalmente associa produtos ricos em fibras com uma coloração mais escura. Chillo et al. (2008) em estudo com espaguete de semolina de trigo durum e farelo ( 20 %) encontraram valores inferiores de L* (28,72) e a* (8,31) e superior de b* (12,25).

3.4.2 Características de cozimento

Os valores obtidos para tempo ótimo de cozimento, perda de sólidos, aumento de peso e de volume das amostras de massas alimentícias estudas no DCCR variaram de, respectivamente, 8,06 a 8,89 min, 4,09 a 4,70 %, 112,87 a 120,89 %, e de 229,06 a 254,50 (Tabela 9). No entanto, os efeitos das variáveis independentes não foram significativos devido aos coeficientes de determinação de 61,78, 23,24, 63,98 e 43,48 %, Fcalculado 2,42, 0,12, 0,68 e 0,30 vezes maior que Ftabelado e p-valor de 0,013, 0,857, 0,192 e 0,525, respectivamente, o que não permitiu a geração do modelo matemático e da superfície de resposta.

Tabela 9. Tempo ótimo de cozimento (TOC), perda de sólidos (PS), aumento de peso (AP) e aumento de volume (AV) das massas alimentícias

Amostras Níveis reais TOC (min) PS (%) AP (%) AV (%) X1 X2 Controle FT - - 9,02±0,02 3,78±0,15 125,25±3,28 238,15±0,00 1 58,12 0,07 8,64±0,04 4,11±0,13 121,32±1,34 246,41±0,06 2 92,88 0,07 8,08±0,07 4,33±0,10 120,89±1,87 254,50±0,06 3 58,12 0,43 8,70±0,01 4,36±0,23 120,12±0,64 246,09±0,06 4 92,88 0,43 8,67±0,07 4,54±0,10 118,27±5,35 233,07±0,06 5 51 0,25 8,45±0,04 4,34±0,23 117,07±2,19 233,51±0,06 6 100 0,25 8,74±0,01 4,48±0,10 119,35±1,47 250,01±0,00 7 75,5 0 8,06±0,10 4,39±0,03 115,11±1,20 229,06±0,06 8 75,5 0,5 8,45±0,07 4,36±0,08 114,77±1,44 233,17±0,06 9 75,5 0,25 8,67±0,04 4,70±0,05 114,44±5,03 242,40±0,06 10 75,5 0,25 8,58±0,07 4,09±0,14 114,56±0,97 242,32±0,06 11 75,5 0,25 8,78±0,07 4,19±0,15 112,87±3,83 229,31±0,06 12 75,5 0,25 8,89±0,04 4,27±0,03 112,97±1,03 233,19±0,06 X1 e X2: níveis reais de farinha de trigo de grão inteiro e de transglutaminase, respectivamente.

Média de 3 determinações ± desvio padrão.

O tempo ótimo de cozimento das amostras de espaguete com adição de FTGI foi menor que o controle, o que está de acordo com os dados obtidos por Manthey e Hall (2007) e Chillo et al. (2008) em espaguetes com adição de farelo. De acordo com Chillo et al. (2008), isso ocorreu devido as fibras, que podem

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causar a ruptura da rede de glúten facilitando a absorção de água pelo amido, o que resultou em menor tempo de cozimento (CHILLO et al., 2008). A maior granulometria de FTGI também pode prejudicar a estrutura do glúten e facilitar a absorção de água.

Como consequência disso, também pode ocorrer um aumento na perda de sólidos, fato constatado neste estudo, onde todos os ensaios apresentam valores mais elevados que o controle. O mesmo comportamento foi observado em outros estudos com adição de fibras (MANTHEY; HALL, 2007; CHILLO et al., 2008; SUDHA et al., 2011). Porém, o efeito da enzima transglutaminase foi verificado por Takács, Gelencsér e Kovács (2008) em massas alimentícias tradicionais, causando redução da perda de sólidos, devido à nova rede proteica formada, aumentando a quantidade de subunidades da proteína de alto peso molecular, dificultando a lixiviação do amido. No presente estudo não foi possível verificar tal efeito, possivelmente por tratar-se do uso de uma matéria-prima com alto teor de fibras, o que diminui o teor de ácido glutâmico e lisina disponível na farinha para a enzima atuar. Além disso, a granulometria maior de FTGI, pela presença das camadas externas do grão, pode dificultar a interação entre as proteínas.

A perda de sólidos de todas as amostras foi bastante inferior aos valores encontrados em estudo com adição de diferentes percentuais de farelo (10 a 20 %) em espaguete à base de semolina de trigo durum, com valores entre 6,1 e 8,7 % (CHILLO et al., 2008). Sudha et al. (2011) estudaram a adição de farelo (40 e 50 %) em massas alimentícias e obtiveram maiores valores para aumento de peso e perda de sólidos, os quais variaram de 257,6 a 268,4 % e 9,3 e 16,1 %, respectivamente.

Em estudo com adição de diferentes níveis de transglutaminase (0,5, 1,0, 1,5 e 2,0 %), em espaguetes de trigo durum de duas cultivares (PDW 274 e MACS 1967), foi observado efeito positivo da enzima apenas para a cultivar PDW 274, onde a perda de sólidos foi menor que na amostra padrão até a concentração de 1,5 % de enzima. Os autores explicam que tal resultado é devido ao alto grau de ligações cruzadas em proteínas do glúten com a adição de 2 % TG, o que pode ter diminuído as interações proteína-amido, levando a uma maior lixiviação de amido

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na água de cozimento, em relação à adição de 1,5 % de TG. O aumento de peso diminuiu com a adição da enzima, para ambas cultivares, e foi inferior a amostra padrão (AALAMI; LEELAVATHI, 2008).

Wu e Corke (2005), estudando o efeito de TG em noodles, verificaram que a perda de sólidos não foi influenciada pela enzima, porém, o aumento de peso reduziu significativamente nos produtos adicionados da enzima. Nesse estudo, o aumento de peso dos ensaios também foi inferior à amostra controle, apesar da presença de fibras. Este resultado pode estar associado a um efeito da enzima, que torna a estrutura mais compacta. A formação de ligações cruzadas entre o glutamato e a lisina, pode ter diminuído o número de aminoácidos hidrofílicos, resultando em menor exposição das ligações hidrofílicas à água de cozimento. Portanto, menos moléculas de água foram absorvidas, e consequentemente, o aumento de peso foi reduzido (WU; CORKE, 2005).