CAPÍTULO 3 CARACTERIZAÇÃO DO AMIDO DE FEIJÃO CARIOCA
3.3 RESULTADOS
3.3.5 Poder de Inchamento e Solubilidade em Água
Os resultados do poder de inchamento e solubilidade das amostras de amido de feijão Carioca encontram-se na Tabela 3.2. Foi possível observar diferença significativa entre as amostras dos três estudos realizados. Andrabi et al. (2016) e Chung et al. (2008) relataram diferença significativa em poder de inchamento e solubilidade entre amostras de feijão de diferentes variedades.
Estudo 1 – Amido de feijão Carioca cultivar Campos Gerais produzido em diferentes áreas *
Poder de Inchamento (g/g) Solubilidade (%)
Amostra 60 (°C) 70 (°C) 80 (°C) 90 (°C) 60 (°C) 70 (°C) 80 (°C) 90 (°C) A1 2,46 ± 0,09c 2,70 ± 0,58b 5,24 ± 0,86c 11,41± 0,77ab 2,51 ± 0,08b 2,68 ± 0,02b 4,31 ± 0,03d 10,58 ± 0,03a A2 2,86 ± 0,05b 3,54 ± 0,16a 5,99 ± 0,17b 11,68 ± 0,54a 1,86 ± 0,10d 2,62 ± 0,18bc 5,30 ± 0,08a 10,63 ± 0,00a A3 2,94 ± 0,14ab 3,61 ± 0,10a 5,69 ± 0,36bc 10,75 ± 0,23bc 2,23 ± 0,09c 2,42 ± 0,07c 4,90 ± 0,04b 8,80 ± 0,43c A4 3,12 ± 0,20a 3,34 ± 0,07a 5,39 ± 0,18bc 10,98 ± 0,26b 2,94 ± 0,11a 3,17 ± 0,08a 4,27 ± 0,11d 10,73 ± 0,09a A5 2,98 ± 0,19ab 3,39 ± 0,19a 5,94 ± 0,13b 9,20 ± 0,08d 1,78 ± 0,07d 2,12 ± 0,06d 4,53 ± 0,08c 8,54 ± 0,48c A6 3,08 ± 0,07ab 3,34 ± 0,08a 5,78 ± 0,13bc 11,31 ± 0,11ab 1,60 ± 0,05e 2,52 ± 0,16bc 4,85 ± 0,10b 9,99 ± 0,30b A7 2,96 ± 0,15ab 3,24 ± 0,10a 6,99 ± 0,04a 10,30 ± 0,18c 1,10 ± 0,03f 2,40 ± 0,25c 4,30 ± 0,03d 10,06 ± 0,16b
Estudo 2 – Amido de feijão Carioca de diferentes cultivares **
Poder de Inchamento (g/g) Solubilidade (%)
Amostra 60 (°C) 70 (°C) 80 (°C) 90 (°C) 60 (°C) 70 (°C) 80 (°C) 90 (°C) AA 2,96 ± 0,15b 3,24 ± 0,10ab 6,99 ± 0,04a 10,30 ± 0,18b 1,10 ± 0,03e 2,40 ± 0,25bc 4,30 ± 0,03b 10,06 ± 0,16b AB 2,99 ± 0,08b 3,66 ± 0,45a 5,86 ± 0,37bc 12,12 ± 0,22a 1,46 ± 0,02c 2,13 ± 0,06d 4,36 ± 0,09b 11,17 ± 0,32a AC 3,62 ± 0,19a 3,12 ± 0,13bc 5,29 ± 0,20d 10,00 ± 0,06b 2,09 ± 0,11b 2,53 ± 0,06b 4,39 ± 0,01b 9,52 ± 0,01c AD 2,89 ± 0,10b 2,65 ± 0,36c 5,39 ± 0,13cd 9,20 ± 0,05c 1,31 ± 0,10d 2,26 ± 0,09cd 4,89 ± 0,26a 7,74 ± 0,21d AE 2,38 ± 0,05c 3,65 ± 0,26a 6,11 ± 0,41b 10,62 ± 0,77b 2,84 ± 0,07a 2,98 ± 0,05a 4,57 ± 0,23b 9,50 ± 0,30c
Estudo 3 – Amido de feijão Carioca cultivar Campos Gerais produzido em diferentes safras ***
Poder de Inchamento (g/g) Solubilidade (%)
Amostra 60 (°C) 70 (°C) 80 (°C) 90 (°C) 60 (°C) 70 (°C) 80 (°C) 90 (°C)
4A 3,12 ± 0,20a 3,34 ± 0,07b 5,39 ± 0,18c 10,98 ± 0,26a 2,94 ± 0,11a 3,17 ± 0,08a 4,27 ± 0,11b 10,73 ± 0,09a
4B 2,75 ± 0,13b 4,03 ± 0,13a 6,03 ± 0,14b 11,11 ± 0,22a 0,52 ± 0,02c 2,62 ± 0,13b 3,50 ± 0,40c 9,44 ± 0,26b
4C 2,63 ± 0,05b 3,10 ± 0,01c 7,27 ± 0,19a 10,09 ± 0,27b 1,24 ± 0,08b 1,33 ± 0,19c 5,68 ± 0,13a 8,88 ± 0,18c
Nota: letras diferentes indicam diferença significativa entre as amostras (p < 0,05).
Amostras Estudo 1:A1 a A1 – feijão Carioca cultivar Campos Gerais; Amostras Estudo 2: AA – feijão Carioca cultivar Campos Gerais, AB – cultivar ‘Tangará’, AC – cultivar Estilo, AD – cultivar Dama e AE – cultivar ANFC. Amostras Estudo 3 – 4A – cultivar Campos Gerais safra 2016, 4B - cultivar Campos Gerais safra 2017, 4C - cultivar Campos Gerais safra 2018.
Conforme Hoover et al. (2010), amidos de leguminosas apresentam poder de inchamento praticamente imensurável abaixo de 60 ºC, com valores crescentes em função do aumento da temperatura. Esses autores relataram poder de inchamento de Pinto Bean de 2,8; 4,6; 9,5 e 12,2 g/g a temperaturas de 60, 70, 80 e 90 ºC. Rupollo et al. (2011) obtiveram valores de poder de inchamento a 90 ºC entre 9,24 e 10,05 g/g para amido de feijão Carioca armazenado sob diferentes condições. Contudo a solubilidade a 90 ºC relatada por esses autores (2,50 a 2,67%) difere dos valores encontrados neste estudo.
De acordo com Singh et al. (2003), o poder de inchamento e a solubilidade do amido são influenciados pela razão amilose:amilopectina, pelo tamanho e distribuição das cadeias de amilopectina, e estrutura dos grânulos.
Ao ser aquecida em excesso de água, a estrutura cristalina do granulo rompe-se e as moléculas de água ligam-se às hidroxilas expostas devido ao rompimento da amilose e amilopectina, causando aumento na solubilidade e no inchamento do grânulo. O inchamento dos grânulos aumenta ainda após se atingir a temperatura de gelatinização (SINGH et al., 2003), razão pela qual os estudos de inchamento e solubilidade são geralmente realizados até 90 ºC e não somente até a temperatura de gelatinização (inferior a 80 ºC, no caso de feijão Carioca). Segundo Hoover et al. (2010) em grânulos com alto teor de amilose, como em leguminosas, as cadeias de amilose apresentam-se fortemente empacotadas na região amorfa, necessitando de mais energia para o rompimento das ligação de hidrogênio, e para a lixiviação da amilose. Assim, alto teor de amilose resulta em baixa solubilidade e baixo poder de inchamento, em relação à grânulos com baixo teor de amilose (WANI et al., 2016).
3.3.6 Sinérese
Sinérese refere-se à exsudação espontânea de líquido para fora da estrutura de um gel. Inicialmente no processo de formação de gel ou pasta, a água adicionada encontra-se retida fisicamente entre as estruturas das moléculas de amido. Com o resfriamento, ocorre a liberação da água devido à contração do gel. O grau de sinérese tem sido usado para prever o comportamento do amido quando usado em determinados alimentos (WANI et al., 2016).
Os resultados de sinérese em três ciclos de congelamento-descongelamento mostraram alto grau de liberação de água, próximos a 50%, em todas as amostras, para os três estudos. A Figura 3.3 mostra os resultados apresentados pelo estudo 1. Esse comportamento deve-se ao alto teor de amilose do amido de feijão, já que a amilose apresenta comportamento instável em
água e precipita rapidamente. A susceptibilidade de géis de amido à sinérese fornece um indicador da intensidade da retrogradação (WANI et al., 2016).
O grau de sinérese varia com a concentração da pasta ou gel de amido, temperatura de armazenamento, número de ciclos congelamento-descongelamento, tempo e velocidade de centrifugação e método de ciclos empregado (HOOVER et al., 2010).
Figura 3.3 Sinérese das amostras de amido de feijão Carioca do Estudo 1
Nota: Amostras Estudo 1:A1 a A7 – feijão Carioca cultivar Campos Gerais produzidas em diferentes áreas
Estudos de géis de amido de leguminosas mostraram valores altos de sinérese. Ovando- Martínez et al. (2011) relataram valores de sinérese próximos a este estudo, variando entre 45,5 a 54,9% após 5 ciclos de congelamento-descongelamento de feijão preto e feijão Pinto a 2%. Hoover, Ratnayake, (2002) demonstraram valores de até 70% de sinérese em Kidney Bean a 6%. Géis de amido de cereais e tubérculos geralmente apresentam menor sinérese que amidos de leguminosas, principalmente devido ao teor de amilose e à distribuição de cadeias laterais de amilopectina (HOOVER et al., 2010; OVANDO-MARTÍNEZ et al., 2011).
3.3.7 Propriedades de Pasta
Todos os parâmetros de propriedades de pasta apresentaram diferença significativa entre as amostras de diferentes áreas de cultivo, de diferentes cultivares e de diferentes safras (Tabela 3.3). Esse comportamento também foi relatado por Chung et al. (2008); Du et al. (2014); Marquezi et al. (2016). As diferenças nos parâmetros de propriedade de pasta entre amidos de
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 Á g u a lib er ad a (%) Amostras
leguminosas podem ser atribuídas à pureza do amido, à razão amilose:amilopectina, tamanho do grânulo, interação entre duplas hélices nos grânulos (MA et al., 2017). Em nosso estudo, o teor de amido total nas amostras (Tabela 3.4) parece ser um fator importante na diferença dos parâmetros de pasta.
A temperatura de pasta indica a temperatura mínima requerida para cozimento do amido e a temperatura na qual a viscosidade começa a aumentar (MA et al., 2017). Entre os três estudos realizados, a temperatura de pasta variou de 75,1 a 82,6 ºC, próximos aos valores de temperatura de gelatinização obtidos por DSC.
A viscosidade de pico indica a máxima capacidade de inchamento, onde se atinge a máxima viscosidade antes da desintegração do grânulo (MA et al., 2017) A maior variação de viscosidade de pico (1231 a 2238 cP) foi observada para as amostras de feijão Carioca de diferentes cultivares, sendo a cultivar ANFC a amostra com menores valores para todos os parâmetros de propriedade de pasta.
Estudo 1 – Amido de feijão Carioca cultivar Campos Gerais produzido em diferentes áreas *
Amostra Viscosidade (cP) Temperatura de Pasta (°C)
Pico Mínima Quebra Final Setback
A1 1923,0 ± 38,0a 1506,7 ± 43,50b 416,7 ± 5,51a 2563,7 ± 50,50b 1057,0 ± 7,00b 79,20 ± 0,05cd A2 1979,7 ± 21,50a 1719,7 ± 2,52a 260,0 ± 24,00c 2375,7 ± 340,50bc 656,0 ± 43,00d 79,98 ± 0,02b A3 1799,0 ± 127,0b 1463,7 ± 106,50b 335,7 ± 20,50b 2383,7 ± 165,50bc 920,0 ± 59,00c 80,55 ± 0,20a A4 1540,0 ± 7,0c 1360,7 ± 2,52c 179,7 ± 4,51e 2318,0 ± 22,00bc 957,7 ± 19,50c 78,98 ± 0,17de A5 1578,0 ± 34,64c 1283,0 ± 6,00c 295,0 ± 26,00c 2392,0 ± 12,00bc 1109,0 ± 36,59b 78,93 ± 0,17e A6 1542,7 ± 60,50c 1332,7 ± 40,50c 210,0 ± 20,00de 2287,7 ± 97,50c 955,0 ± 57,00c 79,40 ± 0,20c A7 1973,0 ± 10,00a 1720,0 ± 26,00a 253,0 ± 16,00cd 2923,0 ± 15,00a 1203,0 ± 11,00a 78,38 ± 0,02f
Estudo 2 – Amido de feijão Carioca de diferentes cultivares **
Amostra Viscosidade (cP) Temperatura de Pasta (°C)
Máxima Mínima Quebra Final Setback
AA 1973,0 ± 10,00bc 1720,0 ± 26,00b 253,0 ± 16,00c 2923,0 ± 15,00c 1203,0 ± 11,00c 78,38 ± 0,02d
AB 1853,7 ± 145,50c 1562,0 ± 65,00c 291,7 ± 25,50b 2684,7 ± 164,50d 1122,7 ± 129,50c 80,38 ± 0,42c
AC 2238,5 ± 9,50a 1981,5 ± 29,50a 257,0 ± 20,00c 3556,0 ± 9,00a 1574,5 ± 20,50a 81,70 ± 0,20b
AD 2018,0 ± 9,00b 1716,5 ± 15,50b 301,5 ± 6,50a 3181,5 ± 13,50b 1465,0 ± 2,00b 80,60 ± 0,20c
AE 1231,0 ± 28,00d 1150,5 ± 30,50d 80,5 ± 2,50d 1790,0 ± 45,00e 639,5 ± 14,50d 82,60 ± 0,20a
Estudo 3 – Amido de feijão Carioca cultivar Campos Gerais produzido em diferentes safras ***
Amostra Viscosidade (cP) Temperatura de Pasta (°C)
Máxima Mínima Quebra Final Setback
4A 1540,0 ± 7,00c 1360,7 ± 2,52c 179,7 ± 4,51b 2318,0 ± 22,00c 957,7 ± 19,50b 78,98 ± 0,18a
4B 1814,5 ± 80,50b 1692,5 ± 43,50b 122,0 ± 13,00c 2666,0 ± 126,00b 973,5 ± 82,50b 75,18 ± 0,38c
4C 2287,5 ± 21,50a 1919,5 ± 58,50a 368,0 ± 37,00a 3411,5 ± 11,50a 1492,0 ± 47,00a 75,98 ± 0,03b
Nota: letras diferentes indicam diferença significativa entre as amostras (p < 0,05).
Amostras Estudo 1:A1 a A1 – feijão Carioca cultivar Campos Gerais; Amostras Estudo 2: AA – feijão Carioca cultivar Campos Gerais, AB – cultivar ‘Tangará’, AC – cultivar Estilo, AD – cultivar Dama e AE – cultivar ANFC. Amostras Estudo 3 – 4A – cultivar Campos Gerais safra 2016, 4B - cultivar Campos Gerais safra 2017, 4C - cultivar Campos Gerais safra 2018.
Os altos valores encontrados para a viscosidade setback são característicos de amidos de leguminosas. Ocorrem porque a amilose se reassocia mais fácil e rapidamente que a amilopectina, causando aumento na viscosidade durante o resfriamento (RUPOLLO et al., 2011). O parâmetro setback indica tendência à retrogradação. Contudo, não se pode considerar que os conceitos setback e retrogradação sejam iguais, pois o tempo de resfriamento no viscoamilógrafo é insuficiente para que haja completa reassociação das moléculas.
A viscosidade de quebra (breakdown) indica o grau de desintegração dos grânulos após o inchamento, sendo calculado pela diferença entre a viscosidade de pico e a viscosidade mínima. Quanto menor o valor de breakdown maior a resistência ao cisalhamento, e maior a estabilidade do amido em processos que envolvem aquecimento (ANDRABI et al., 2016). A viscosidade de quebra média das amostras analisadas foi de 270,0 cP para o estudo 1; 247,7 cP para o estudo 2 e 239.9 cP para o estudo 3. Esses valores são menores ao relatado por Demiate et al. (2016) para feijão Carioca (429,5 cP), e por Rupollo et al. (2011) (entre 887 e 962 cP).
De acordo com Demiate et al. (2016), a lixiviação da amilose que ocorre durante o cozimento do amido é de fundamental importância no preparo do feijão. Variedades de feijão com alto teor de amilose podem resultar em maior dureza após o cozimento. Vanier et al. (2019) relataram que feijões com maior teor de amilose resultaram em menor viscosidade de pico, devido à amilose dificultar a capacidade de inchamento dos grânulos.