Preparo das massas alimentícias

Na Figura 1.1, podem-se observar as etapas de produção de massas alimentícias. A hidratação adequada da semolina, o trabalho mecânico manual ou mecanizado advindo da mistura de ingredientes e também da extrusão ou laminação são responsáveis pelo desenvolvimento da massa. O uso de misturadoras e extrusoras em grande escala tornaram-se necessários com a implantação de fábricas de massas alimentícias (LA PEÑA et al., 2014).

A etapa de extrusão é muito importante para a formação da rede de glúten da massa, contribuindo para assegurar a qualidade do produto e a obtenção de uma massa sem defeitos (SISSONS; SOH; TURNER, 2007), pois esta rede envolverá os grânulos de amido de maneira a moldar sua estrutura e produzir, após a extrusão, uma massa que seja coesa e com o mínimo de defeitos, tais como quebras ou falhas na estrutura (KILL; TURNBULL, 2001).

Figura 1.1: Fluxograma de produção de massas alimentícias, adaptado de Sicignano et al. (2015).

Durante a etapa de cozimento ocorre a gelatinização do amido e a qualidade da rede de glúten formada nas etapas anteriores é um importante fator na qualidade do produto a ser consumido. Qualquer defeito acarreta maior perda de sólidos da massa na água de cozimento (RESMINI; PAGANI, 1983).

A massa extrusada seca, que apresenta em torno de 13% de umidade, tem sua secagem realizada industrialmente em túneis de secagem ou em secadores de leito fluidizado e deve ser controlada a fim de não afetar a qualidade do produto final (KILL; TURNBULL, 2001). Esta é a etapa mais importante do processo, portanto, é realizada geralmente em três estágios, sendo que os parâmetros de umidade relativa, temperatura e tempo podem variar dependendo do tipo de massa e ingredientes.

No primeiro estágio, a massa é seca em temperaturas entre 50 e 60 °C por um período de, aproximadamente, 1 h. Em seguida, permanece em repouso, sem circulação de ar, para que a umidade da massa esteja em equilíbrio com aquela do meio ambiente. A segunda etapa de secagem, quando necessária, é realizada a temperaturas em torno de 70 °C, para que

Pesagem dos ingredientes Mistura Descanso Mistura Extrusão Laminação Corte Massa Fresca Secagem

Longa Massa Curta

a superfície não se resseque mais que o restante da massa, pois a secagem excessiva pode resultar em uma massa quebradiça e alterar parâmetros, tais como, textura e perda de sólidos em cozimento (CIACCO; CHANG, 1982). As massas produzidas de semolina de T. durum possuem ótimas características de qualidade, tais como: textura firme após o cozimento, baixa adesividade e cor característica, justificando seu uso na produção de massas (TROCCOLI et al., 2000).

Porém, um problema econômico é enfrentado em relação à produção de massas de semolina de T. durum, pois para suprir sua demanda o Brasil precisa realizar a importação, sendo que no ano de 2016, o país importou mais de 20 mil toneladas de semolina de trigo para abastecer seu mercado interno. Os principais países fornecedores de semolina foram Argentina, Itália e China, o que significa que o país repassou em torno de U$10 milhões de dólares no último ano por este produto (ABIMAPI, 2017). Uma alternativa a este gasto seria a substituição parcial de semolina em massas alimentícias por outros ingredientes provenientes de fontes mais baratas, o que traria benefícios não só econômicos, mas também nutricionais. 3.3.3 Utilização de fibras na produção de massas alimentícias

As massas alimentícias podem ser adicionadas de diversos outros ingredientes para melhorar seu apelo nutricional. O Quadro 1.1 apresenta a composição centesimal de massas alimentícias.

Considerando massas integrais, macarrões produzidos a partir de trigo cru e produzidos a partir de trigo cru com ovos, é possível analisar que o conteúdo de carboidratos apresentado é mais elevado para as massas cruas. Sabe-se que, durante o cozimento, as massas aumentam de tamanho devido à absorção de água e intumescimento dos grânulos de amido. O teor de fibras alimentares é mais elevado para as massas integrais do que para as tradicionais, sendo que, comercialmente, o farelo de trigo é reincorporado a farinha de trigo com a finalidade de aumentar o aporte de fibras das massas alimentícias.

A maior oferta de alimentos, o aumento do sedentarismo e a ingestão de dietas mal balanceadas têm contribuído para a alta incidência de obesidade, tanto em indivíduos adultos, como em crianças e adolescentes (PALOU et al., 2000). O consumo de dietas com alto índice glicêmico durante a puberdade pode resultar em hiperinsulinemia e apresenta efeitos em longo prazo, podendo influenciar a composição da gordura corporal (JOSLOWSKI et al., 2012).

Quadro 1.1: Composição centesimal de massas alimentícias produzidas a partir de farinha de trigo refinada e integral

Descrição Umidade (g) Energia (kcal) Proteína (g) Lipídios (g) Colesterol (mg) Carboidratos (g) Fibras (g) Cinzas (g) Sódio (mg) Referências Macarrão,

trigo, cru 10,2 371 10,0 1,3 NA 77,9 2,9 0,5 7 NEPA, 2011 Macarrão, trigo, cru, com ovos 10,6 371 10,3 2,0 18 76,6 2,3 0,5 15 NEPA, 2011 Macarrão, farinha de trigo refinada, cozido 62,13 158 5,80 0,93 - 30,86 1,8 0,27 - USDA, 2015 Macarrão, farinha de trigo integral, cozido 61,8 149 5,99 1,71 - 30,07 3,9 0,44 - USDA, 2015

O Índice Glicêmico (IG) é uma medida quantitativa da resposta sanguínea de glicose após a ingestão de alimentos. Quanto mais lenta for a absorção de carboidrato, menor será a taxa de glicose no sangue e, sendo assim, menor o IG do alimento. As massas alimentícias, obtidas a partir de semolina de trigo e água, apresentam um índice glicêmico de aproximadamente 47 (JENKINS et al., 1981; SALMERON et al., 1997).

O conhecimento e a busca por qualidade de vida e a adoção de melhores hábitos alimentares influenciam a escolha por produtos que possuam características similares àquelas dos produtos convencionais, porém que apresentem benefícios ou tenham compostos que contribuam para uma melhoria na saúde e no bem-estar. Além de derivados de trigo e da água, ingredientes, tais como, leguminosas, proteínas isoladas, farelo de trigo, farelo de aveia, entre outros, são utilizados na elaboração de massas alimentícias, visando retardar a liberação de glicose pós prandial com consequente redução do IG e com melhoras nutricionais (BUSTOS; PEREZ e LEON, 2011; PASQUALONE et al., 2016; PIWIŃSKA et al., 2016).

Ao longo de anos, relaciona-se a ingestão insuficiente de fibras alimentares com doenças como câncer de cólon, constipação, diverticulite, doença cardíaca coronária e outras.

O efeito fisiológico positivo deste componente no organismo explica a gama de estudos sobre a sua aplicação (BROWNLEE, 2011).

Ajila et al. (2010) avaliaram a substituição parcial da semolina(3%, 5% e 7%) por casca de manga em pó na produção de massas alimentícias, buscando aumentar o teor de fibras e melhorar a qualidade nutricional. Verificaram que em relação às características de cozimento, o maior nível de substituição apresentou os maiores valores de perda de sólidos solúveis, tendo aumentado de 5,84% no controle para 8,71% no nível de 7% de substituição. As massas alimentícias foram avaliadas sensorialmente quanto à cor, textura, sabor e impressão global. O maior nível de substituição apresentou a menor nota de sabor (5,1) enquanto que o controle recebeu 8,1 e, em relação a avaliação global, apresentou 5,9 contra 7,8 do controle.

A substituição parcial de semolina de trigo por fibras solúveis ou insolúveis na produção de massas alimentícias foi avaliada por diversos autores, conforme apresentado no Quadro 1.2.

Dentre os estudos analisados e apresentados no Quadro 1.2, foi predominante o uso de semolina de trigo como ingrediente base para as formulações. Bustos, Perez e Leon (2011) testaram a incorporação de fibras em massas alimentícias tendo como base farinha de trigo convencional. Este comportamento pode estar relacionado com a qualidade da massa obtida com semolina ao invés de farinha de trigo convencional, principalmente com relação à coloração, que é mais amarelada quando preparada com semolina.

Enquanto a maioria dos estudos avaliou as características tecnológicas das massas com incorporação de fibras, poucos deles avaliaram os produtos sensorialmente. Apesar da importância de se estudar as características tecnológicas dos produtos é preciso ressaltar que um dos aspectos mais influenciados pela incorporação de fibras em produtos é a cor, intimamente atrelada à aceitação do produto pelo consumidor (RAKHESH; FELLOWS; SISSONS, 2015).

Quadro 1.2: Formulações e características das massas alimentícias com fibras

Referência Tipo Fibra Metodologia Efeitos sensoriais Efeitos funcionais Efeitos tecnológicos

TUDORICA; KURI; BRENNAN, 2002 Fresca, longa, Spaghetti Inulina (IN), goma guar (GG), fibra de ervilha (FE) Substituição da semolina de T. durum por 7,5%, 10% e 12,5% de fibra de ervilha e inulina e 3, 5, 7 e 10% de GG n. d.*

FE elevou a taxa de entrega de glicose enquanto IN GG a

reduziram

Massas com GG apresentaram maior índice de inchamento (II) enquanto IN e FE não apresentaram

diferença com relação ao controle; FE e IN aumentaram a perda de sólidos em cozimento (PS) das massas; FE 7,5% e 15% e GG 10% apresentaram

firmeza menor do que a firmeza da massa controle; massas com FE apresentaram temperaturas de gelatinização do amido semelhante a massa controle

BRENNAN; TUDORICA, 2007 Fresca, longa, Spaghetti IN, GG, FE, goma locusta (GL), goma xantana (GX), fibra de bambu (FB) e farinha enriquecida com beta-glucana (BG) Substituição da semolina de T. durum por 2,5%, 5%, 7,5% e 10% das fibras utilizadas n. d. n. d.

Massas com GX apresentaram II maior e PS menor do que a massa controle; massas com GLe GX apresentaram firmeza maior do que a massa controle

BUSTOS; PEREZ; LEON, 2011 Seca, longa, Spaghetti Amido resistente (AR) tipo II AR tipo IV e farelo de aveia (FA) Substituição da farinha de T. aestivum por 2,5%, 5%, 7,5% e 10% das fibras estudadas AR II e AR IV não interferiram significativamente em nenhum parâmetro; massas com FA apresentaram as menores notas de

firmeza, mastigação, elasticidade e maiores notas de viscosidade

superficial; menor nota de aceitação geral foi das massas

com FA

10% de FA reduziu o teor de amido, amido digerível e teve

a menor porcentagem de amido resistente; AR II 7,5% e 10% aumentaram a quantidade de amido resistente; AR II e ARIV reduziram digestibilidade da massa se comparados ao controle, somente FA 10% não teve redução no índice glicêmico se comparado à

massa controle

ARAVIND et al., 2012a Seca, longa, Spaghetti Pollard (PO) e farelo (F) de T. durum Substituição da semolina de T. durum por 10%, 20%, 30%, 40%, 50% e 60% de pollard e 10%, 20%, 30% de farelo

Massas com 10% de PO: apresentaram características sensoriais mais próximas à massa

controle. Massas com F apresentaram: aparência mais áspera, sabor residual e outros sabores; coloração mais escura que a massa controle. Ambas as

fibras proporcionaram firmeza maior que o controle

Conteúdo total de fibra alimentar aumentou em todas

asporcentagens de substituição de ambas as fibras. Massas com PO e F

apresentaram maiores conteúdos de compostos fenólicos totais e capacidade

antioxidante. Massas com P acima de 20% apresentaram aumento da área abaixo da curva de hidrólise de amido in

vitro.

Massas com P apresentaram: menor tempo de cozimento à medida que se aumentou a concentração

de substituição; PS semelhante ao controle até 30% de substituição quando aumentou proporcionalmente

ao aumento de PO; firmeza maior e parâmetros de cor L e b* menores quanto maior foi a substituição por PO. As substituições de P e F reduziram tempo

ótimo de cozimento (TOC). Massas com F apresentaram: PS maior à medida que aumentou a percentagem de substituição; redução na firmeza em

todas as substituições; redução em L e b*

ARAVIND et al., 2012b Seca, longa, Spaghetti IN F-HD e IN LV-100 Substituição da semolina de T. durum por 2,5%, 5%, 7,5% e 20% de inulina F-HD e 2,5%, 5%, 7,5% e 10% de inulina LV-100

Massas com incorporação de IN LV-100 a partir de 10% de substituição foram percebidas

como mais ásperas; cor das massas não foi afetada pela adição; não houve diferença nos sabores de trigo, farinha e sabor

residual das massas; houve redução de firmeza percebida pelos consumidores nos níveis de

5 e 10% de substituição

Massas com IN F-HD com substituição de 20% apresentaram área abaixo da curva de liberação de amido

maior que a da massa controle, indicando digestão

mais lenta

Quanto maior a percentagem de substituição, menor o TOC; massas com IN-FHD apresentaram massas

menos firmes somente para 20% de substituição, enquanto para as demais porcentagens e para IN LV-

100 resultaram em aumento de firmeza em todos os níveis de substituição FOSCHIA et al., 2015 Fresca, longa, Spaghetti IN de cadeia longa HPX, IN de cadeia curta GR, Glucagel (GGL), fibra de psyllium (PP) e FA Substituição da semolina de T. durum por 15% de fibras sozinhas ou 7,5% de cada quando duas usadas em concomitância n. d. n. d.

Massas produzidas a partir de todas as substituições de fibras apresentaram TOC maior do que a massa controle; para todas as massas a PS foi maior do que

o controle, e maior nos maiores níveis de substituição; massas com FA, GR-FA e GRP apresentaram PS abaixo de 8 g/100 g de amostra;

PP, GR e IN HPX-PP apresentaram os maiores valores de absorção de água e índice de solubilidade;

todas as fibras tiveram efeito de redução da luminosidade das massas *n.d. = não determinado no estudo.

Dentre os estudos (Quadro 1.2), verificou-se que o desenvolvimento de massas alimentícias longas foi predominante. A secagem da massa longa, realizada através de secagem em varais, é uma etapa mais delicada para massas longas do que para as massas curtas, secas através de circulação forçada de ar, de modo que se uma formulação for produzida na forma longa pode-se extrapolar para outros formatos sem grande interferência dos ingredientes.

Em massas secas a estabilidade é alta, deste modo o produto não precisa ser armazenado sob refrigeração, resultado da redução da atividade de água da massa na etapa de secagem. Em contrapartida, massas alimentícias secas e longas estão mais susceptíveis a sofrer quebra e dano tanto na etapa de secagem quanto nas etapas de embalagem, transporte e armazenamento (SICIGNANO et al., 2015).

A incorporação de fibras na maioria dos estudos foi abaixo de 10%. Sabe-se que a incorporação de ingredientes e substituição da semolina utilizada afeta características como a microestrutura da massa, coloração, perda de sólidos, firmeza entre outras características, principalmente a partir de 15% (BUSTOS; PEREZ; LEÓN, 2011; BUSTOS; PEREZ; LEON, 2015)

A AACCI (2003) define fibra dietética como as “partes comestíveis de plantas ou análogos de carboidratos que são resistentes à digestão e absorção no intestino delgado humano com fermentação completa ou parcial no intestino grosso”. Este tipo de fibra pode ainda incluir várias substâncias como oligossacarídeos promovendo efeitos benéficos ao organismo humano ( DEVRIES; CAMIRE; CHO, 2001; BUTTRISS; STOKES, 2008).

Estudos mostraram o benefício da ingestão de fibras para a saúde, auxiliando no controle dos níveis de colesterol, glicose e insulina sanguíneas e prevenção de doenças do coração e diabetes tipo 2. Deste modo, adicionar fibras dietéticas à alimentação diária pode trazer todos estes benefícios (JENKINS et al., 2002; LIU, 2002; MARLETT et al., 2002). Dessa forma, o Ministério da Saúde do Brasil adotou através do Guia Alimentar para a População Brasileira a recomendação de ingestão diária de 25 g de fibras (BRASIL, 2008).

As fibras alimentares são divididas em dois grupos: solúveis e insolúveis em água. Fibras insolúveis têm efeito benéfico baseado nas suas características de maior facilidade de fermentação bacteriana no intestino grosso, redução do tempo de trânsito intestinal e aumento

da sensação de saciedade. São exemplos de fibras insolúveis a celulose e a hemicelulose (PROSKY, 2000; BROWNLEE, 2001).

Em contrapartida, as fibras solúveis geralmente formam géis ou soluções aquosas nas quais a água é imobilizada, resultando em um esvaziamento gástrico mais lento (maior sensação de saciedade), promovendo o retardo na absorção de glicose e reduzindo os níveis de colesterol plasmático. São exemplo deste tipo de fibra as beta-glucanas, gomas e pectina (DEVRIES; CAMIRE; CHO, 2001).

As características das fibras, como a capacidade de retenção de água, formação de gel, solubilidade e viscosidade, podem alterar a reologia dos produtos aos quais elas são incorporadas (MUDGIL; BARAK, 2013). Levando em conta essas características, a utilização de fibras alimentares em produtos alimentícios, tais como aqueles destinados à panificação, por exemplo, pode apresentar entraves tecnológicos em função da diluição ou até mesmo do rompimento da rede de glúten, responsável pela estrutura do produto.

 Farelo de trigo

O grão de trigo é morfologicamente dividido entre endosperma, gérmen e farelo; dessa forma, a moagem do trigo para produção de farinha produz um subproduto importante, o farelo de trigo, que é composto de uma mistura de fragmentos dos grãos advinda da camada mais externa do grão (TROCCOLI et al., 2000).

O farelo possui grande concentração de proteínas, minerais e vitaminas, além de ser uma considerável fonte de fibras alimentares totais, próximo a 50% de sua composição, sendo aproximadamente 85% deste total composto de fibras insolúveis e o restante de fibras solúveis (JACOBS et al., 1999). Na indústria, ele pode ser reincorporado à semolina de trigo no final do processo de obtenção da mesma para que se obtenha a semolina de trigo integral (LENA; PATRONI; QUAGLIA, 1997).

Como as massas alimentícias consistem em uma rede proteica que envolve os grânulos de amido, a incorporação do farelo em massas causa não só a diluição da rede de glúten como também pode causar seu rompimento, aumentando a perda de sólidos solúveis em água, por exemplo. Em contrapartida aos problemas tecnológicos, aspectos como a quantidade de antioxidantes e os benefícios funcionais inerentes são aumentados com a incorporação das fibras (VIGNOLA; BUSTOS; PEREZ, 2017).

West, Seetharaman e Duizer (2013) verificaram que, apesar destes benefícios nutricionais associados à ingestão de produtos integrais e com aporte de fibras, os produtos obtidos a partir do grão de trigo inteiro apresentavam coloração mais escura, eram mais ásperos e firmes que os refinados e também podiam desenvolver odores e sabores indesejados com maior facilidade, que foram percebidos pelo consumidor e geraram desinteresse pelo produto. Os autores estudaram também a interferência da porcentagem de incorporação da farinha de grão inteiro nas características de sabor e textura de massas alimentícias. A textura das massas foi afetada pela incorporação, sendo os menores valores de firmeza associados às maiores porcentagens de substituição e, em análise sensorial, observou-se que o amargor aumentou na mesma proporção da incorporação da farinha integral, enquanto que a doçura diminuiu na mesma proporção, somado a isto, odores como os de grama e de cereais foram percebidos pelos provadores.

 Fibra de trigo

A fibra de talo de trigo, diferentemente do farelo, é extraída do caule do trigo, sendo rica em fibras insolúveis e apresenta cerca de 97% de fibras, podendo ser utilizada na elaboração de diferentes produtos com o intuito de reduzir o teor de gordura, valor energético e a perda de peso durante o processamento (JRS, 2017).

Os efeitos fisiológicos da adição de fibra de talo de trigo em pães foram estudados por Weikert et al. (2005) e Weikert et al. (2007) mostrando que a incorporação no produto melhorou a atividade intestinal dos pacientes, reduziu a glicose no plasma de diabéticos, além de ter aumentado a quantidade de biomarcadores relacionados à saciedade.

Outros estudos avaliaram os efeitos da adição de fibra de talo de trigo branca nas características tecnológicas de pães, tendo resultado em melhorias nas características sensoriais dos pães, com aumento da absorção de água da massa, aumento do tempo de mistura das massas, redução no volume específico e pequenas variações de cor do miolo (PARK; SEIB; CHUNG, 1997; WISKER et al., 2000).

 Fibra de psyllium

A fibra de psyllium é altamente solúvel, sendo extraída das sementes secas e maduras de plantas da espécie Plantago psyllium tendo efeito como coadjuvante no tratamento de síndromes relacionadas à inflamação intestinal, alteração na eliminação de fezes, dentre outras (DIKEMAN; MURPHY; FAHEY, 2006).

O psyllium teve sua incorporação estudada em iogurtes (YADAV et al., 2016), biscoitos (FRADINHO; NUNES; RAYMUNDO, 2015) e produtos cárneos (PATHERA; YADAV; SHARMA, 2017) e apresentou resultados positivos. Foschia et al. (2015) avaliaram a substituição parcial de semolina na elaboração de massas alimentícia por psyllium, combinações de psyllium e inulina com diferentes graus de polimerização e farelo de aveia. Observou-se que quando adicionado sozinho, o psyllium, aumenta o TOC, GM e índice de absorção de água, mas ainda resulta em uma massa com perda de sólidos abaixo de 8 g/100 g de massa alimentícia, porém, quando adicionado em combinação com as outras fibras tem efeito negativo nestes parâmetros.

 Bambu (Bambuseae spp.)

O bambu é uma gramínea da mesma família do trigo e milho que tem ocorrência natural em regiões de clima tropical e subtropical, sendo o Brasil possuidor da maior variedade de espécies de bambu do mundo, com mais de 60% das espécies conhecidas na América e 89% dos gêneros de bambu (PEREIRA; BERALDO, 2010). Na Amazônia, está localizada uma das maiores reservas de bambu nativo do mundo, com 180.000 km2.

Dentre as espécies encontradas em solo brasileiro, as mais difundidas são: Dendrocalamus asper, Bambusa tuldoides e Bambusa vulgaris. A touceira tem rendimento de broto de 20% a 30% anualmente, sendo assim, explorar bambuzais apresenta dificuldades e limitações no que diz respeito à exploração do broto (PEREIRA; BERALDO, 2010).

Visando à sustentabilidade das reservas e o cultivo consciente de bambu, em 2011, a Lei n°12.484 que instituiu a Política Nacional de Incentivo ao Manejo Sustentado e ao Cultivo do Bambu (PNMCB) (BRASIL, 2011). A sanção desta lei e a diversificação do uso de bambu representam uma possibilidade econômica para esta matéria-prima que ainda é pouco explorada e não possui uma cadeia produtiva sistêmica, principalmente em relação a