Viscosidade de pasta máxima

Tratando-se da determinação da viscosidade de pasta de materiais amiláceos crus, durante o ciclo de aquecimento até 95 ºC ocorre o total intumescimento e gelatinização dos grânulos de amido, atingindo nesta etapa o pico da viscosidade máxima a 95 ºC. No processo de extrusão, dependendo das condições do processo, o tratamento térmico pode destruir a estrutura cristalina do amido de tal forma que, no ciclo de aquecimento, o viscoamilograma apresente ausência de pico e valores baixos de viscosidade. Entretanto, se os tratamentos não forem muito severos, uma determinada porcentagem de grânulos de amido pode ter conservado parte da estrutura amilácea. Nestas condições observam-se valores relativamente altos de viscosidade de pasta, pois há maior número de grânulos em condição de intumescimento (CARVALHO, ASCHERI e CAL-VIDAL,

Na Tabela 27 apresentam-se os resultados experimentais. O maior valor de viscosidade máxima a 95 ºC (531,00 cP), foi obtido pelo tratamento 5, que foi processado a uma temperatura de 70 ºC, com 40 % de umidade e 20 % de farinha de feijão na formulação.

As melhores massas alimentícias pré-cozidas à base de arroz polido e feijão preto sem casca, T1, T13 e T1713, apresentaram viscosidade de pasta máxima de 242,50 cP, 469,50 cP e 351,00 cP, respectivamente.

Os resultados da análise de variância (ANOVA) do modelo aplicado estão dispostos na Tabela 30.

Tabela 30. Teste F da análise de variância, coeficiente de regressão e respectivas probabilidades

(P) do modelo de regressão quadrática aplicada à viscosidade de pasta máxima (cP) das massas alimentícias pré-cozidas de farinha mista de arroz e feijão, em função da umidade, temperatura e percentual de farinha de feijão.

Fator Teste F Coeficiente de Regressão P

Intercepto -- 288,5240 1,04E-05***

X1 8,91E+00 3,22E+01 3,06E-02*

X12 4,62E+00 -2,25E+01 8,44E-02 n.s.

X2 5,99E-02 -2,64E+00 8,16E-01 n.s.

X22 3,16E+00 -1,86E+01 1,36E-01 n.s.

X3 8,75E+01 -1,01E+02 2,35E-04***

X32 1,19E-02 -1,15E+00 9,17E-01 n.s.

X1 X2 8,78E-01 -1,32E+01 3,92E-01 n.s.

X1 X3 7,70E+00 -3,91E+01 3,91E-02*

X2 X3 3,83E+00 2,76E+01 1,08E-01 n.s.

Falta de ajuste 3,71E+00 -- 8,83E-02 n.s.

R2 0,83135

X1: Umidade (%). X2: Temperatura (°C).

X3: Farinha de feijão (%) na mistura com arroz polido. -- Não determinado.

n.s. _{= Não significativo ao nível de 5 % de probabilidade.} * = Significativo ao nível de 5 % de probabilidade. *** = Significativo ao nível de 0,1 % de probabilidade.

13 _T

1 = 30 % umidade – 70 °C – 20 % farinha de feijão na mistura com arroz polido; T13 = 35 % umidade – 80 °C – 6,36 % farinha de feijão na mistura com arroz polido; T17 = 35 % umidade – 80 °C – 40 % farinha de feijão na mistura com arroz polido.

O coeficiente de determinação explica 83 % da variação total da variável resposta em torno da média e 17 % atribui-se aos resíduos. Não se evidência a falta de ajuste do modelo aos dados experimentais, uma vez que a variação devido à falta de ajuste não foi estatisticamente significativa (P > 0,05).

Os resultados apresentados na Tabela 30 mostram que o intercepto foi altamente significativo, ao nível de 0,1 % de probabilidade, demonstrando que o ponto central foi escolhido adequadamente.

Com relação às variáveis, verifica-se que houve contribuição linear da umidade (P < 0,05) e do percentual de farinha de feijão (P < 0,001), assim como da interação entre umidade e formulação (P < 0,05).

A variável linear da umidade apresenta efeito positivo, indicando que a variação do valor da viscosidade máxima a 95 ºC foi diretamente proporcional ao aumento da mesma. A interação entre umidade e formulação e a variável linear de percentual de farinha de feijão apresentaram efeitos negativos, proporcionando um decréscimo no valor da viscosidade máxima a 95 ºC, sendo esta última a de maior magnitude.

Para a elaboração da equação do modelo matemático proposto para as variáveis independentes codificadas (equação 21) foram utilizados somente os coeficientes de regressão significativos ao nível de 95 a 99,9 % de confiança (Tabela 30), assim a equação fica restrita como:

Viscosidade Máxima = 288,52 + 32,16X1 – 100,80X3 – 39,06X1X3 (21)

O gráfico tridimensional de superfície de resposta (Figura 25) representa o efeito das variáveis percentual de farinha de feijão e umidade na viscosidade máxima.

Observa-se que os maiores valores de pico de viscosidade máxima são alcançados quando o percentual de farinha de feijão está em seus menores níveis e, concomitantemente, a umidade encontra-se em seus maiores níveis, o que demonstra os efeitos negativo e positivo, respectivamente, destas variáveis lineares.

Segundo Silveira et al. (1981), o amido é o principal componente responsável pela viscosidade e, de acordo com Vijayagopal et al. (1988), a presença de amidos solúveis e a interação entre os grânulos intumescidos são responsáveis pela viscosidade de uma suspensão de amido gelatinizado, de tal forma que a diminuição da concentração de amido causa decréscimo no número de grânulos e conseqüentemente, na viscosidade numa mesma temperatura. Assim, com o aumento da proporção de farinha de feijão nas farinhas mistas de arroz polido e feijão preto sem tegumento, diminui-se a quantidade de amido presente, resultando na diminuição de viscosidade. Outro fator que pode contribuir para o decréscimo da viscosidade é a diminuição da água disponível para a gelatinização do amido por sua interação com a proteína.

El-Saied et al. (1979) constataram que o conteúdo de proteína é negativamente correlacionado com a viscosidade máxima. A proteína pode atuar como uma barreira física para o intumescimento do amido, uma vez que os grânulos de amido são encaixados na matriz de proteína.

Figura 25. Efeito das variáveis quantitativas farinha de feijão (%) e umidade (%) na

viscosidade de pasta máxima (cP) das massas alimentícias pré-cozidas à base de arroz e feijão.

Vários autores estudaram o efeito da formulação de misturas de alimentos nas características dos produtos extrusados. Carvalho, Ascheri e Cal-Vidal (2002) estudando a influência da mistura de farinha de trigo, arroz e banana, e Fernandes et al. (2002), em canjica e soja, observaram que a formulação das farinhas do produto a ser extrusado influencia a gelatinização do amido. Também afirmaram que quanto maior a proporção de material não- amiláceo, menor o grau de gelatinização do amido do produto extrusado em decorrência da diminuição da proporção de amido, assim como foi verificado no presente estudo.

A viscosidade máxima relaciona-se com o nível de degradação sofrido pelo grânulo do amido, e quanto mais elevado for o seu valor, mais brando foi o tratamento térmico, uma vez que nestas condições o material amiláceo poderá conservar parte da integridade dos grânulos de amido.

Da mesma maneira, como diversos autores relatam (MENEGASSI et al., 2007; SILVA, 2007; TORRES et al., 2005) umidades mais elevadas favorecem maiores viscosidades máximas a 95 °C, pois, ocorre uma redução do atrito mecânico, havendo, portanto, menor destruição dos grânulos, como afirma Silva et al. (2004), o que justifica os resultados acima descritos.