Mixolab

Utilizando o Mixolab, Banu & Aprodu (2015) analisaram 25 diferentes espécies de trigo encontradas na Europa e conseguiram estabelecer correlações entre as principais características que definem a qualidade de tais trigos. Encontraram uma boa correlação entre a qualidade das proteínas e a formação de massas com boa estabilidade, além de terem verificado que o comportamento das massas de farinha de trigo foi afetado pelos teores de pentosanas e fibras. Também, o comportamento do amido foi positivamente relacionado ao teor de pentosanas da farinha, o que acabou comprovando que o Mixolab pode ser aproveitado na seleção e acompanhamento das características mais desejáveis nas farinhas de trigo, aumentando a previsibilidade do comportamento tecnológico destas quando colocadas no processo industrial.

O princípio do teste no Mixolab é baseado na preparação de um peso constante de massa hidratada para obter-se uma consistência-alvo de 1,1 Nm (+/- 0,05 Nm) durante a primeira fase da análise (CHOPIN TECHNOLOGIES, 2012).

Durante o ciclo de um ensaio no Mixolab, o torque gerado pela mistura da massa é medido e registrado continuamente, simulando as condições a que uma massa é submetida durante o processo de panificação. Tais registros permitem- nos estudar com detalhes a evolução da consistência da massa durante a fase de mistura, devido ao efeito da composição proteica da farinha, e também durante as fases de forneamento e resfriamento da massa, relacionadas ao comportamento do amido e da rede de glúten ali presentes sob o regime de temperaturas estabelecido para o teste (CHOPIN TECHNOLOGIES, 2012).

Os resultados obtidos através do Mixolab possibilitam o ajuste prévio dos parâmetros de processo pelas fábricas de pães, ou mesmo permitem fazermos a suplementação adequada da farinha com enzimas antes de colocá-la em processo (BANU & APRODU, 2015).

Para os ensaios, 50 g de farinha de trigo ou misturas de farinha de trigo adicionadas de AM, TG e/ou XIL foram colocadas no recipiente de mistura do Mixolab e misturadas. Após a mistura a seco para a homogeneização dos sólidos, adicionou-se a água requerida para a consistência ótima (torque de 1,1 Nm). Os parâmetros ajustados no Mixolab estão descritos na Tabela 1.

Tabela 1. Parâmetros instrumentais usados no Mixolab para amostras de massa de

farinha de trigo, utilizando o protocolo Standard 1.

Parâmetro Valor

Velocidade de mistura 80 rpm

Torque desejado 1,1 Nm

Peso de farinha de trigo 50 g

Temperatura do banho 30 o_C

Temperatura do primeiro estágio 30 o_C

Duração do primeiro estágio 8 min.

Taxa de aquecimento 4 o_{C/min (15 min)}

Temperatura do segundo estágio 90 o_C

Duração do segundo estágio 7 min

Taxa de resfriamento 4 o_{C/min (10 min)}

Temperatura do terceiro estágio 50 o_C

Duração do terceiro estágio 5 min

Tempo total de análise 45 min

Fonte: Chopin Technologies (2012).

Os parâmetros obtidos de uma curva característica gerada na análise pelo Mixolab (Figura 7) são:

• absorção de água (%), ou a porcentagem de água requerida para a massa produzir um torque de 1,1±0,05 Nm;

• tempo de desenvolvimento da massa (min), ou o tempo para alcançar o torque máximo a 30 o_{C (C1); nesta fase, ocorre a}

hidratação dos componentes da farinha em combinação com o alongamento e alinhamento das proteínas, formando uma estrutura viscoelástica tridimensional (HUANG et al., 2010);

• estabilidade (min), ou o tempo decorrido no qual o torque produzido mantém-se em 1,1 Nm;

• torque mínimo (Nm), ou o valor mínimo do torque produzido pela passagem da massa enquanto é submetida a condições mecânicas e térmicas controladas (C2); indica o nível de desdobramento e enfraquecimento da rede proteica quando submetida ao batimento mecânico juntamente com o aumento da temperatura (BANU & APRODU, 2015; HUANG et al., 2010); • pico do torque (Nm), ou o torque máximo produzido durante a etapa

gelatinização do amido (OZTURK et al., 2008), pois, conforme a temperatura aumenta, as proteínas passam a contribuir menos para o aumento da viscosidade, enquanto as alterações no amido passam a contribuir mais fortemente para o aumento da viscosidade (HUANG et al., 2010);

• índice de gelatinização: diferença entre o torque máximo (C3) produzido durante a etapa de aquecimento e o torque mínimo (C2), ou numericamente igual a C3-C2; indica a resistência do gel do amido à hidrólise; quanto maior o índice, menor a atividade amilolítica (CHOPIN TECHNOLOGIES, 2012; BANU & APRODU, 2015);

• estabilidade ao cozimento (Nm), que é calculado como a relação do torque após um tempo de retenção a 90 o_{C e o torque mínimo}

durante o período de aquecimento (C4), ou, numericamente, C3- C4; nesta fase, ocorreu o intumescimento até o rompimento físico dos grânulos de amido seguido da gelatinização do amido e da redução na viscosidade (HUANG et al., 2010);

• tendência à retrogradação do amido (Nm), que é definido como a diferença entre o torque máximo produzido após o resfriamento a 50 o_{C (C5) e o torque mínimo durante o período de aquecimento}

(C4) (HUANG et al., 2010), ou, numericamente, C5-C4; refere-se à retrogradação do amido durante o resfriamento (BANU & APRODU, 2015). Quanto maior o valor de C5-C4, maior a tendência à retrogradação do amido.

A Figura 7 mostra uma curva típica obtida nas análises de farinha de trigo no Mixolab, indicando ainda os momentos em que atuam as enzimas utilizadas no presente estudo, os pontos de controle (C1 a C5) e as inclinações típicas α,

Figura 7. Curva típica obtida em uma análise de farinha de trigo no Mixolab, com

indicações dos momentos de atuação das enzimas amilase maltogênica (AM), transglutaminase (TG) e xilanase bacteriana (XIL). Também estão indicados os pontos de controle (C1 a C5) e as inclinações típicas α, β e γ (adaptado de CHOPIN TECHNOLOGIES, 2012).

Onde: C1: tempo de desenvolvimento da massa (min); C2: torque mínimo sob aquecimento (Nm); C3: torque máximo sob aquecimento (Nm); C4: torque mínimo durante o cozimento (Nm); C5: torque máximo durante o resfriamento (Nm); α: enfraquecimento das proteínas sob trabalho

mecânico e aumento de temperatura (Nm/min); β: gelatinização do amido sob aumento gradativo

da temperatura sob agitação (Nm/min); e γ: diminuição da viscosidade da pasta de amido sob aumento da temperatura e agitação (Nm/min).

Antes de prosseguir, uma explicação é necessária: as enzimas utilizadas no presente estudo têm momentos de atuação diferentes entre si no processo de panificação (mistura, fermentação ou forneamento), e os efeitos da atuação de cada enzima podem ser percebidos também em momentos posteriores diferentes na análise no Mixolab, ou seja, a ação da TG inicia-se na fase de mistura da massa e passa a ser percebida já durante a mistura e principalmente na fase de aumento da temperatura, modificando o comportamento da massa no restante da análise. O mesmo raciocínio serve para a XIL: inicia-se a atuação desta enzima na fase de mistura, e o impacto de sua ação é percebida ao longo de todo o teste, mesmo tendo a enzima sido inativada por volta dos 65 o_C.

Já no caso da AM, sua ação ocorre somente na fase de gelatinização do amido, até ser inativada aos 82 o_{C, e o impacto de sua ação é percebido na fase}

de manutenção da massa sob alta temperatura (forneamento) (C4) e na fase de resfriamento (C5).

Ainda, a inclinação das curvas de torque ascendentes e descendentes e os ângulos formados entre tais curvas foram calculados, e usados para determinar os coeficientes α, β, e , os quais correspondem à tangente dos três ângulos mencionados (HUANG et al., 2010).

O parâmetro α indica o enfraquecimento das proteínas sob trabalho mecânico e aumento de temperatura (ROSELL et al., 2013; HUANG et al., 2010). Farinhas estáveis durante a mistura a quente, as quais apresentam valor de α mais próximos de zero (lembrando que a variável α neste gráfico é geralmente um número negativo), geralmente mostram-se bastante resistentes ao enfraquecimento durante o aumento da temperatura (OHM et al., 2012).

O parâmetro β relaciona-se à gelatinização do amido sob aumento gradativo da temperatura sob agitação, enquanto o parâmetro  refere-se à diminuição da viscosidade da pasta de amido sob aumento da temperatura e agitação constante (HUANG et al., 2010).