DIRETAMENTE NO GRÃO EM CASCA
ROCHA1, C. R., MARSAIOLI2, A. J.
INTRODUÇÃO: As propriedades intrínsecas do aquecimento por microondas, de penetração instantânea e rápida conversão da energia eletromagnética em calor no interior do produto tratado, com absorção seletiva da energia pelas zonas mais úmidas, representa uma oportunidade tecnológica inovadora. Este trabalho empregou estas propriedades do aquecimento por microondas no tratamento de estabilização do farelo diretamente no arroz em casca, inativando as enzimas presentes nos grãos de arroz, sem causar quebra dos grãos durante o beneficiamento. Para se obter esta estabilização é necessário que se atinjam temperaturas acima de 70°C no grão de arroz, porém se estas temperaturas forem obtidas por processos convencionais que dependem da transferência de calor por convecção e condução do exterior para o interior dos grãos, isto pode causar elevados gradientes de tensão interna nos grãos, que irão provocar uma excessiva redução no rendimento de grãos inteiros durante o beneficiamento do arroz. Com a utilização da energia de microondas, que gera calor interno, é possível obter um aquecimento da massa do grão sem que haja o surgimento de elevados gradientes de tensões internas no grão de arroz. O objetivo deste trabalho foi desenvolver técnicas de tratamento por microondas capazes de produzir a efetiva inativação enzimática nos grãos, pelo calor gerado pelas microondas, sem causar quebras e também avaliar a eficácia da inativação da lípase pela determinação do teor de ácidos graxos livres (AGL) formados no farelo estabilizado e com diferentes intervalos de armazenamento.
MATERIAIS E MÉTODOS: Os experimentos foram realizados no Laboratório de
Microondas Aplicadas da Faculdade de Engenharia de Alimentos da Unicamp, utilizando como matérial amostras de arroz (Oriza Sativa L.) cultivar IAC-103, fornecido pela estação experimental do IAC (Instituto Agronômico de Campinas), Fazenda Experimental de Pindamonhangaba / SP. Os principais equipamentos utilizados na realização dos experimentos foram o aplicador de microondas com controle automático de temperatura, modelo MDS-2100, fabricado pela empresa CEM Corporation, onde foram tratadas as amostras e o beneficiador padrão para arroz marca SUZUKI, modelo MT81, constituído de descascador e brunidor para extração do farelo do arroz, utilizado para extrair o farelo. A análise da atividade enzimática foi determinada utilizando o espectrofotômetro marca Perkin-Elmer modelo UVNiS, Lambda 3. A determinação do teor de ácidos graxos livres (AGL) no óleo extraído do farelo foi realizada utilizando a técnica de titulação com reagente, de acordo com o método da AOCS, [Método AOCS, Ca 5a-40, 1989]. Para a realização dos experimentos, o arroz foi colhido com o maior teor de umidade possível e acondicionado em embalagens plásticas e estas armazenadas em caixas térmicas de forma
1 Engenheiro mecânico, Doutor em Engenharia de Alimentos, Unifei - Instituto de Recursos Naturais, Caixa Postal 50, CEP 35500-903, Av. BPS, 1303, Itajubá, MG. Fone (35) 3629 1446. carrobro@unifei.edu.br
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II Congresso Brasileiro da Cadeia Produtiva do Arroz/VIII Reunião Nacional de Pesquisa do Arroz - Renapaa evitar a perda de umidade. Deste arroz, com 25 % de umidade, foram retiradas as amostras utilizadas no tratamento por microondas, nas condições correspondentes aos ensaios com maior teor de umidade. Na execução dos ensaios as amostras foram colocadas em recipientes de teflon®, 50 g em cada um, num total de 6 recipientes por ensaio e levadas ao forno aplicador de microondas MDS-2100 que opera a 2450 MHz e com 950 W de potência de saída. A medida e o controle automático da temperatura era feita mediante um sensor de temperatura por fibra ótica introduzida em um dos recipientes de teflon®. O forno era programado para cada ensaio com as condições de tratamento (temperatura de tratamento e tempo de tratamento), sendo os tratamentos executados automaticamente pelo forno. A secagem das amostras tratadas foi realizada em estufa climatizada, com ar aquecido a uma temperatura em torno de 40 °C, por aproximadamente 18 horas, tempo necessário para que a umidade dos grãos de arroz atingisse 12 %. O beneficiamento das amostras de 100 g de arroz seco (12 % de umidade) foi realizado no beneficiador padrão, onde foram descascadas. O arroz descascado obtido foi brunido para remover o farelo, com tempo de brunimento de 1 minuto, produzindo em média 7,1 a 7,5 g de farelo. O farelo foi passado por uma peneira com abertura de 0,42 mm (padrão ABNT, no 40) e as partículas que atravessaram esta tela foram usadas como amostras. Para as determinações das atividades enzimáticas no farelo de arroz, a análise de atividade de peroxidase foi escolhida para ser usada como um rápido indicador do efeito do
tratamento por microondas, pois este ensaio é mais rápido e mais simples que a
determinação de atividade de lípase (Tao et al., 1993) e as amostras de farelo estabilizado também foram analisadas para determinação do conteúdo de ácidos graxos livres em diferentes intervalos de armazenamento. As determinações de atividade de peroxidase foram administradas pelo método de Vetter et al. (citado por Tao et al. 1993), com ligeiras modificações no tamanho das amostras e na concentração da enzima. A determinação do teor de ácidos graxos livres (AGL) do farelo de arroz foi realizada a partir da extração do óleo do farelo, efetuada em extratores soxhlet, utilizando acetona como solvente. Amostras com 15 g de farelo foram adicionadas a um erlenmeyer de 250 mL contendo 50 mL de acetona, em seguida a mistura foi transferida para um extrator, conectado a um balão de 500 mL com aproximadamente 100 mL de acetona, onde promoveu-se o aquecimento, a 60 °C para refluxo por 4 horas. Os lipídios foram recuperados em solvente e levados à evaporação em rota-evaporadores, onde se obteve o óleo das amostras de farelos. Para a determinação do conteúdo de AGL, o farelo de arroz estabilizado foi acumulado em bolsas de papel limpas e armazenado em uma incubadora (Modelo 332 NAPCO Científica Cia., Tualatin, OR). A temperatura e umidade relativa (RH) dentro da incubadora foram mantidas a 33° ± 2°C e 75 ± 5 %, respectivamente, para simular condições desfavoráveis de armazenamento. As amostras foram retiradas em intervalos de uma semana e a
determinação do conteúdo de AGL foi realizada de acordo com uma versão modificada do método 02-01 da AACC (AACC 1976; Randall et al., 1985). Os lipídios foram extraídos por meio de hexano em extratores de Soxhlet por pelo menos 6 horas e foram recuperados em um volume total de 60 mL. Na execução da análise de AGL, o solvente foi removido de 10 mL do extrato e os lipídios remanescentes foram dispersos em 75 mL de álcool
isopropílico seguido por 75 mL de fenolftaleína a 0,04 % em 95 % etanol (neutralizado com 0,2N KOH a uma cor rosa-lânguida). Alíquotas duplicadas de 50 mL foram tituladas com o padrão 0,016N KOH (preparado diariamente de uma solução 0,2N armazenada) para o primeiro aparecimento de um matiz de cor de pêssego. Um branco consistindo de 50 mL de uma mistura 1:1 de álcool isopropílico e neutralizado com fenolftaleína a 0,04 % em 95 % etanol também foi titulado. O conteúdo de AGL foi calculado como ácido oléico e foi expresso como porcentagem de lipídios totais. O conteúdo de lipídios totais foi medido gravimetricamente evaporando 50 mL do óleo residual a 110 °C por 4 horas. A porcentagem de óleo no farelo foi expressa em base seca.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados da análise da inativação da peroxidase pelos tratamentos por microondas do arroz úmido (25 %) por diferentes tempos e temperaturas estão listados na Tabela 1.
Os resultados de teores de ácidos graxos livres (AGL), que determinam a eficácia da estabilização do farelo, estão apresentados na Tabela 2.
Tabela 1. Atividade de peroxidase do farelo tratado por microondas.
Ensaio Tempo Temperatura Peroxidase Inativação (min.) (°C) (absorbância) (%) 01 2:30 80 0,270 90,61 02 3:20 80 0,259 90,99 03 2:30 93 0,145 94,96 04 3:30 93 0,144 94,99 05 2:30 99 0,098 96,59 06 3:30 99 0,096 96,66 07 2:30 67 0,489 82,99 08 3:30 67 0,476 83,44 09 2:30 61 1,382 51,93 10 3:30 61 1,304 54,64 Sem Tratam. - - 2,875 0,00
O teor de AGL no farelo do arroz tratado por microondas praticamente não teve alterações significativas, mantendo-se entre 2,8 e 3,3 % depois de quatro semanas de
armazenamento, enquanto que os farelos de arroz sem tratamento aumentaram o teor de AGL muito rapidamente. A variação do teor de AGL do farelo de arroz tratado por microondas está dentro da faixa aceitável para as indústrias beneficiadoras de arroz, processadores e nutricionistas (Sayre et al., 1982).
CONCLUSÕES: Os resultados deste estudo demonstraram que o farelo de arroz pode ser estabilizado diretamente no grão de arroz em casca úmido utilizando o tratamento de aquecimento por microondas para a inativação das enzimas do farelo.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AACC – AMERICAN ASSOCIATION OF CEREAL CHEMISTRY. Approved Methods of American Association of Cereal Chemistry Inc., St. Paul, MN, 1995.
AOCS – AMERICAN OIL CHEMISTS’ SOCIETY. Official methods and recommended practices of American Oil Chemists’ Society. Champaign, 1989 (com atualizações em 1996).
RANDALL, J. M.; SAYRE, R. N.; SCHULTZ, W. G.; FONG, R. Y.; MOSSMAN, A. P.; TRIBELHOM, R. E.; SAUNDERS, R. M. Rice bran stabilization by extrusion cooking for extraction of edible oil. Journal of Food Science, v.50, p.361-368, 1985.
SAYRE, R. N.; SAUNDERS, R. M.; ENOCHIAN, R. V.; SCHULTZ, W. G.; BEAGLE, E. C. Review of rice stabilization systems with emphasis on extrusion cooking. Cereal Foods World, v.27, n.7, p.317-322, 1982.
TAO, J.; RAO, R. M.; LIUZZO, J. A Thermal efficiencies of conventional and microwave heat stabilization of rice bran. Louisiana Agriculture, n.36, v.3, 1993.
Tabela 2. Conteúdo de ácidos graxos livres durante a estocagem.
Armazenagem (Semanas) Farelo de arroz
0 1 2 3 4 Acido Graxo (% Acido Oléico)
Recém colhido s/ trat. por MO 2,4 24,6 38,0 44,0 56,8 Recém colhido trat. por MO 2,8 3,0 3,2 3,3 3,2 Envelhecido s/ trat. por MO 7,6 37,4 54,3 66,9 68,3