UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS
AMANDA RIOS FERREIRA
MASSAS ALIMENTÍCIAS SECAS DO TIPO FETTUCCINE OBTIDAS A PARTIR DA SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DA SEMOLINA DE TRITICUM DURUM POR
FIBRAS BRANCAS
CAMPINAS 2018
AMANDA RIOS FERREIRA
MASSAS ALIMENTÍCIAS SECAS DO TIPO FETTUCCINE OBTIDAS A PARTIR DA SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DA SEMOLINA DE TRITICUM DURUM POR
FIBRAS BRANCAS
Dissertação apresentada à Faculdade de Engenharia de Alimentos da Universidade Estadual de Campinas, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestra em Tecnologia de Alimentos.
Orientadora: Professora Doutora Maria Teresa Pedrosa Silva Clerici
ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA DISSERTAÇÃO DEFENDIDA PELA ALUNA AMANDA RIOS FERREIRA, E ORIENTADA PELA PROFª. DRª. MARIA TERESA PEDROSA SILVA CLERICI
CAMPINAS 2018
Ficha catalográfica
Universidade Estadual de Campinas
Biblioteca da Faculdade de Engenharia de Alimentos Claudia Aparecida Romano - CRB 8/5816
Ferreira, Amanda Rios,
F413m FerMassas alimentícias secas do tipo Fettuccine obtidas a partir da substituição parcial de semolina de Triticum durum por fibras brancas / Amanda Rios Ferreira. – Campinas, SP : [s.n.], 2018.
FerOrientador: Maria Teresa Pedrosa Silva Clerici.
FerDissertação (mestrado) – Universidade Estadual de Campinas, Faculdade
de Engenharia de Alimentos.
Fer1. Macarrão. 2. Fibras. 3. Saúde. I. Clerici, Maria Teresa Pedrosa Silva. II. Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia de Alimentos. III. Título.
Informações para Biblioteca Digital
Título em outro idioma: Dry Fettuccine pasta with parcial replacement of Triticum durum semolina by white fibers
Palavras-chave em inglês: Fibre
Macaroni Health
Área de concentração: Tecnologia de Alimentos Titulação: Mestra em Tecnologia de Alimentos Banca examinadora:
Maria Teresa Pedrosa Silva Clerici [Orientador] Elizabeth Harumi Nabeshima
Jorge Herman Behrens Data de defesa: 08-03-2018
Programa de Pós-Graduação: Tecnologia de Alimentos
BANCA EXAMINADORA
Profa. Dra. Maria Teresa Pedrosa Silva Clerici Orientadora
Dra. Elisabeth Harumi Nabeshima Instituto de Tecnologia de Alimentos (ITAL)
Membro titular
Prof. Dr. Jorge Herman Behrens
Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) Membro titular
A ata de defesa com as respectivas assinaturas dos membros encontra-se no processo de vida acadêmica da aluna.
“Vivre un amour, c'est se jeter à travers lui vers des buts neufs: un foyer, un travail, un avenir commun.” Simone de Beauvoir
AGRADECIMENTOS
No encerramento de uma jornada tão construtiva, pessoal e profissionalmente, ofereço minha gratidão e meus melhores sentimentos a todos que caminharam ao meu lado.
Agradeço à Deus pela dádiva de cada momento, oportunidade, benção e livramento.
À UNICAMP, pelo ensino e estrutura de qualidade, ao Departamento de Tecnologia da Faculdade de Engenharia de Alimentos FEA-UNICAMP e ao Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos – PPGTA pela estrutura oferecida ao meu aprendizado, e ao CNPq pela bolsa de estudos concedida.
À minha orientadora Prof.ª Dra Maria Teresa Pedrosa Silva Clerici, pela oportunidade de trabalhar sob sua orientação, crescer, amadurecer e me desenvolver, instigando minha autonomia e estando presente quando necessário: obrigada por ter me orientado e pelo crescimento pessoal e profissional que me proporcionou.
Aos professores da FEA, em especial aos da área de cereais: Prof.ª Dr.ª Caroline Joy Steel e Prof. Dr. Yoon Kill Chang pelas oportunidades, conhecimentos transmitidos e amizade.
À Elisa, pela amizade desde o primeiro dia do mestrado, por todas as conversas, viagens, brincadeiras, almoços, trabalhos juntas e apoio durante os dois anos de caminhada.
À Mária Hermínia Ferrari Felisberto e ao Prof. Dr. Antônio Ludovico Beraldo, pelo desenvolvimento da fibra de colmo jovem de bambu utilizada neste trabalho e também por todo o suporte e apoio necessário ao mesmo.
Aos colegas de laboratório, Thaísa, Michele, Ulliana, Lara, Flávio, José Ricardo, Amanda, Fernanda, Gisela, Carla, Ana Carina, Rebeca, Felipe e Priscila. Obrigada por nunca terem medido esforços para me ajudar, por terem disponibilizado seu tempo, folgas e sabedoria para compartilhar conhecimento comigo e ensinarem muito do que sei hoje. Agradeço especialmente a Aline que entrou no mestrado no mesmo ano que eu e também o finaliza agora, pelas caronas, amizade, ajuda nesta etapa final e otimismo sempre. É maravilhoso trabalhar em um espaço no qual a convivência é tão positiva e engrandecedora. Desejo mais espaços como este para a pesquisa em nosso país.
Ao Márcio Schmiele, pela receptividade quando cheguei ao laboratório de cereais, por todo ensinamento e pela amizade.
À Izilda, técnica do Laboratório de Cereais, Raízes e Tubérculos, por sempre viabilizar o necessário para que nosso trabalho fosse feito como o planejado.
À Izilda e colegas da padaria da FEA e do DTA, Beatriz, Rita, Lucilene, Nilo, Renato, Giovani, Leila, Sandra, Cláudia e demais funcionários, pela amizade, disponibilidade e ajuda ao longo do trabalho.
À Brenda, Caique, Felipe e Tayanara, alunos co-orientados por mim, pela oportunidade de aprender a ensinar-lhes.
Às empresas parceiras Nutrassim e Selmi, pela disponibilidade de doação das matérias-primas utilizadas neste trabalho e pelo suporte.
Ao Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL, por emprestar as suas dependências para que a farinha de colmo jovem de bambu utilizada neste trabalho fosse moída e por toda a colaboração. Também gostaria de agradecer à Faculdade de Engenharia Agrícola-FEAGRI da UNICAMP, pelo fornecimento do bambu.
À Eurogerm Brasil, na pessoa de Maurício Lauria Sandri, pela parceria e oportunidade de trabalhar em dois anos seguidos em um evento tão agradável e desafiador promovido em conjunto com a UNICAMP.
À minha família e a todos que dela se fazem presentes, mandam energias, cuidam de meus queridos e nunca me deixam esquecer o melhor que temos. Em especial aos meus avós, Henrique e Porfira, meus pais, Lilian e Inácio, meu irmão, Alan, minha cunhada e afilhado, Lunnara e João Henrique, à Silvinha, Eduardo e Cláudia: gratidão por todo apoio emocional, financeiro e pessoal. Obrigada por cada momento, telefonemas, mensagens, inspirações e pensamentos que me guiam sempre e me trazem de volta à essência da família: a união mesmo que distante. Eu amo vocês.
Às famílias Andrade, Gama Lessa, Righi Gomes e Salles, pelo apoio ao longo desta jornada e pelo acolhimento inesquecível em Campinas. Às amigas Ana Raquel, Chayene (in memoriam), Fernanda e Ligia, por me fazerem acreditar novamente em bons corações e irmandade. Obrigada por toda a caminhada, companheirismo e construção que seria impossível, sem amor e não faria sentido sem vocês.
Ao Breno, agradeço pelo amor, companheirismo e dedicação. Obrigada por cada momento em que você ajudou, apoiou e incentivou meu crescimento desde o dia em que nos conhecemos. Com certeza foi tudo muito mais tranquilo e prazeroso em sua companhia. Essa vitória é somente a primeira das tantas que espero dividir com você.
À amiga querida Karina Barbosa Queiroz, presença constante na memória como exemplo de pesquisadora e pessoa; aos amigos da Universidade Federal de Ouro Preto – UFOP, em especial Carlos Alberto Pereira, Francielle Câmara Nogueira e Vanessa Veríssimo
dos Santos, por serem entusiastas de todas as minhas conquistas, em especial desta. Levo vocês perto, mesmo que fisicamente distantes.
“Iluminar e sempre... iluminar tudo... até os últimos dias da eternidade... iluminar e só... eis o meu lema e o do sol.”
RESUMO
As massas alimentícias apresentam um mercado amplo, sendo consumidas como refeição principal. Massas alimentícias integrais podem ser obtidas a partir de semolina integral ou da incorporação de farelo ou fibras às formulações. Aliando a busca dos consumidores por produtos mais saudáveis e o inconveniente de coloração e sabor dado à massa integral pelo farelo de trigo utilizado comercialmente, este trabalho objetivou produzir e avaliar massas alimentícias secas do tipo fettuccine com substituição parcial da semolina de Triticum durum por diferentes fibras brancas. Para alcançar este objetivo duas etapas foram realizadas. Na primeira, correspondente ao Artigo 1, sete tipos fibras brancas comerciais de fontes alternativas foram utilizadas na produção de quinze massas, sendo uma controle contento somente semolina e água e as demais com a semolina sendo substituída parcialmente por 3,5% e 7% pelas seguintes fibras comerciais: fibra de psyllium e fibra de celulose (PFC), fibra de bambu 60 µm (FBA), fibra de bambu 145 µm (FBB), fibra de talo de trigo 60µm (FTA), fibra de talo de trigo 145 µm (FTB) e mistura de fibra de psyllium e fibra de bambu (PFB). Após as misturas serem extrudadas, foram secas e avaliadas pelo tempo ótimo de cozimento (TOC), aumento de volume (AV), ganho de massa (GM), perda de sólidos solúveis (PSS), firmeza e cor. A análise estatística foi realizada através de teste de Scott-Knott (p≤0,05). Os resultados da primeira etapa mostraram que as massas substituídas com 3,5% de fibra apresentaram características tecnológicas mais adequadas do que com 7%; sendo as massas com fibra do broto de bambu (FBA) as que mais se assemelharam ao controle. Na segunda etapa, correspondente ao Artigo 2, foi realizado o estudo comparativo entre a fibra do broto de bambu (FB) e fibra do colmo (FC) jovem do bambu (Bambusa tuldoides) na produção de massas alimentícias secas tipo fettuccine. Através de um delineamento central composto rotacional (DCCR) de matriz 2² incluindo quatro ensaios nas condições axiais e cinco repetições no ponto central, totalizando treze ensaios, as massas foram produzidas. As variáveis independentes X (FB) e Y (FC) variaram de 0% a 3,5% de substituição da semolina e as variáveis dependentes foram os parâmetros tecnológicos das massas: TOC, AV, GM, PSS, firmeza e cor. As massas foram produzidas, secas e avaliadas. A análise estatística foi feita através do software Statistica 8.0. Em geral as massas com fibras foram mais claras que a controle e apresentaram pouca diferença nos parâmetros de cor entre elas. Os ensaios sete, com substituição de 1,75% de FB e 0% FC, oito com 1,75% de FB e 3,5% de FC e dez com 1,75% de FB e 1,75% de FC, apresentaram as características tecnologias mais adequadas e
foram avaliadas em teste sensorial de aceitação e intenção de consumo com 60 provadores. Todas as massas cozidas foram aceitas sensorialmente. Este estudo demonstrou que ajustes no processo podem ser realizados para a produção e utilização de fibras brancas comerciais e que a FC jovem pode ser usada associada à FB de bambu, representando uma potencial alternativa no aproveitamento do broto e colmo jovem de bambu.
ABSTRACT
Pasta products feature a broad market, being eaten as a main meal. Whole-wheat pasta can be obtained from semolina or from the incorporation of bran or fibre to formulations. Combining the consumer search for healthier products and the inconvenience of colour and flavour given full by wheat bran used commercially, this work aimed to produce and evaluate dry pasta fettuccine with partial replacement type partial replacement of semolina Triticum durum by different white fibres. To achieve this two steps have been performed. To achieve this two steps have been performed. In the first, which corresponds to article 1, seven kinds of alternative sources white fibres were used in the production of fifteen pastas, being a standard containing only semolina and water and the other with partially replacement of semolina by 3.5%, and 7% of the following commercial fibres: psyllium and cellulose fibre, bamboo fibre 60 µm, FBB 145 µm, wheat stalk fibre 60 µm fibre of wheat stalk 145 µm and mix of psyllium and bamboo fibre. After extruded, pastas were dried and evaluated by the time of cooking (TOC), increase in volume (AV), gain mass (GM), loss of soluble solids (PSS), force to cut and colour. Statistical analysis was performed by Scott-Knott test (p ≤ 0.05). The results showed that pastas replaced with 3.5% fibre presented good technological features than pastas with 7%, and bamboo shoot fiber and wheat fiber resembled more the standard pasta. In the second stage, corresponding to Article 2, a comparative study between the bamboo shoot fibre (FB) and a young culm bamboo (Bambuseae tuldoides) fibre (FC) was carried out to evaluate pasta production and characteristics of dry fettuccine pasta. Through a central composite rotational design (DCCR) 2 array ² including four tests under the conditions and thrust five repetitions at the central point, pastas were produced. The independent variables X (FB) and Y (FC) varied from 0% to 3.5% of semolina substitution and the dependent variables were the technological parameters of the pastas: TOC, AV, GM, PSS, force to cut and colour. Pastas were extruded, dried and evaluated. Statistical analysis was performed using Statistica 8.0 software. In general, pastas with fibre were lighter than standar and showed little difference between them. The essays E7, with replacement of semolina by 1.75% FB and 0% FC, E8, with 1.75% FB and 3.5% FC and E10, with 1.75% FB and 1.75% FC presented the best technological characteristics and followed for sensory acceptance and intention of consumption test with 60 tasters in comparison to standard pasta (semolina only). All the cooked pastas presented a sensorial acceptance. This study demonstrated that adjustments in the process can be made for the
production and use of commercial white fibres and that young CF can be used in association with bamboo FB, being a potential alternative for the use of young bamboo shoots and shoots.
RÉSUMÉ
Les pâtes présentent un large marché et sont souvent consommées comme repas principal. Les pâtes de grains entiers peuvent être obtenues à partir de semoule de grains entiers ou de l'incorporation de sons ou de fibres dans les formulations. En combinant la demande des consommateurs pour des produits plus sains et les inconvénients de coloration et saveur donnée pour le son de blé à la pâte intégrale commercialement utilisée, cette étude a eu pour but de produire et d’évaluer les caractéristiques des pâtes sèches type fettuccine avec remplacement partiel de semoule de Triticum durum par différentes fibres blanches. Cet objectif a été atteint en deux étapes. Au cours de la première, qui correspond à l'article un, nous avons utilisé sept types de fibres blanches commerciales de sources alternatives pour produire quinze pâtes, une étant standarde (uniquement de la semoule et de l'eau) et les autres produites avec le remplacement partiel de la semoule par trois et demi et sept pour cent des fibres commerciales à suivre: psyllium et fibre de cellulose (PFC), fibre de bambou 60 micromètre (FBA) FBB 145 micromètres (FBB), fibres de tiges de blé 60 um (ALE), fibres des tiges de blé 145 micromètre (FTB) et un mélange de fibres de psyllium et de bambou (PFB). Après avoir extrudé et séché les pâtes, nous avons evalué pour le temps de cuisson optimal (TOC), le gonflement (AV), le gain de poids (GM), la perte de solides solubles (PSS), rigidité et la couleur. Les donnés ont eté analysées statistiquement grâce au test de Scott-Knott (p <0,05). La première étape des résultats a montré que les pâtes remplacées par trois pour cent et demi de fibres ont montré de meilleures caractéristiques techniques comparées à celle de sept pour cent et les pâtes avec fibre de pousse de bambou (FBA) qui ressemblait plus à une pâte standarde. Au cours de la deuxième étape, correspondant à l'article deux, nous avons effectué une étude comparative entre l’utilisation de la fibre de pousse de bambou (FB) et la fibre de la jeune tige de bambou (Bambusa tuldoides) (CF) dans la production de pâtes alimentaires sèches, type fettuccine. Nous avons produits les pâtes en suivant une conception de composé expérimental composite centrale rotatif (DCCR) de matrice deux élevé à deux comprenant quatre essais dans les conditions axiales et cinq répétitions dans le point central, totalisant 13 essais. Les variables indépendantes X (FB) et Y (FC) ont varié de 0% à 3,5% de remplacement de semoule et les variables dépendantes furent les paramètres technologiques des pâtes: TOC, AV, GM PSS, la force pour couper et la couleur. Nous avons produits les pâtes, les avons séchées et évaluées. Nous avons utilisé le logiciel Statistica 8.0 pour l’analyse statistique. En général, les pâtes produites avec les fibres étaient plus claires que le standard et présentaient peu de différences entre elles. Les essais E7, avec la substitution de 1,75% de FB
et 0% de FC; E8 avec 1,75% de FB e 3,5% de FC et E10, avec 1,75% de FB e 1,75% de FC ont présenté les meilleures caractéristiques technologiques. Nous les avons soumises à un test d’acceptation sensorielle et à un test d'intention de consommation avec 60 dégustateurs. Toutes les pâtes cuites étaient acceptées sensoriellement. Cette étude a démontré que les ajustements de processus peuvent être apportées à la production par des entreprises pour l'utilisation des fibres blanches en association avec la fibre de tige jeune de bambou (FC) en production des pâtes alimentaires et FC peut être une alternative potentielle à l'utilisation de la jeune tige de bambou.
ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária IN – Inulina GG – Goma guar FE – Fibra de ervilha GL – Goma locusta GX – Goma xantana FB – Fibra de bambu BG – Beta-glucana AR – Amido resistente FA – Farinha de aveia GGL - Glucagel
AACCI-American Association of Cereal Chemists International EMBRAPA- Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária IG – Índice glicêmico
CAPÍTULO II
TOC- Tempo ótimo de cozimento AV- Aumento de volume
GM- Ganho de massa
ANOVA-Análise de Variância
AOAC- Association of Official Analytical Chemists UR – Umidade relativa
CNPq – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico PS – Perda de sólidos
FB – Fibra de broto de bambu FC – Fibra de celulose
CAPÍTULO III
CEP- Comitê de Ética em Pesquisa
DCCR – Delineamento Central Composto Rotacional FB – Fibra de broto de bambu
LISTA DE UNIDADES DE MEDIDA s – segundos min – minutos g – grama mg – miligrama mL – mililitro N - Newton UR – Umidade relativa
LISTA DE FIGURAS
CAPÍTULO I
Figura 1.1: Fluxograma de produção de massas alimentícias, adaptado de Sicignano et al. (2015).
36
CAPÍTULO II
Figura 2.1: Fibras e semolina utilizadas na formulação das massas alimentícias. 60 Figura 2.2: Massas alimentícias secas do tipo fettuccine produzidas com
substituição da semolina de T. durum por fibra de bambu (QC90), fibra do talo de trigo (WC90) em granulometria 60 µm e ensaio controle (15C) somente com semolina
69
CAPÍTULO III
Figura 3.1: Matérias-primas utilizadas na produção das massas alimentícias. 83 Figura 3.2: Superfície de resposta para o parâmetro de perda de sólidos das massas
alimentícias cruas. Onde X=farinha de broto de bambu (FB) e Y=farinha de colmo jovem de bambu (FC)
91
Figura 3.3: Superfície de resposta para o parâmetro de cor L* das massas alimentícias cozidas. Onde X=farinha de broto de bambu (FB) e Y=farinha de colmo jovem de bambu (FC)
92
Figura 3.4: Superfície de resposta para o parâmetro de cor a* das massas alimentícias cozidas. Onde X=farinha de broto de bambu (FB) e Y=farinha de colmo jovem de bambu (FC)
92
Figura 3.5: Superfície de resposta para o parâmetro de cor b* das massas alimentícias cozidas. Onde X=farinha de broto de bambu (FB) e Y=farinha de colmo jovem de bambu (FC)
Figura 3.6: Superfície de resposta para o parâmetro aumento de volume das massas alimentícias cozidas. Onde X=farinha de broto de bambu (FB) e Y=farinha de colmo jovem de bambu (FC)
94
Figura 3.7: Superfície de resposta para o parâmetro de perda de sólidos das massas alimentícias cozidas. Onde X=farinha de broto de bambu (FB) e Y=farinha de colmo jovem de bambu (FC)
95
Figura 3.8: Superfície de resposta para o parâmetro de força de corte das massas alimentícias cozidas. Onde X=farinha de broto de bambu (FB) e Y=farinha de colmo jovem de bambu (FC)
LISTA DE TABELAS CAPÍTULO II
Tabela 2.1: Composição das fibras comerciais utilizadas no estudo de acordo com especificações do fabricante.
60
Tabela 2.2: Formulações utilizadas na elaboração das massas alimentícias 61 Tabela 2.3: Caracterização físico-química das fibras de bambu e semolina 63 Tabela 2.4: Resultados da caracterização tecnológica das massas alimentícias
produzidas com substituição de fibras no teste de cozimento
64
Tabela 2.5: Resultados dos parâmetros de cor das massas alimentícias produzidas com substituição de fibras
66
CAPÍTULO III
Tabela 3.1: Matriz do delineamento central composto rotacional (DCCR) com variáveis codificadas (X e Y) e valores reais de fibra de broto (FB) e fibra de colmo jovem de bambu (FC) para as 13 formulações estudadas
84
Tabela 3.2: Resultados das análises tecnológicas das massas obtidas a partir do delineamento central composto rotacional (DCCR) em teste de cozimento e parâmetros de cor das massas alimentícias secas e cozidas
88
Tabela 3.3: Quadro de análise de variância (ANOVA) para a superfície de resposta das características tecnológicas das massas alimentícias obtidas no DCCRα
89
Tabela 3.4: Tabela 3.4: Notas obtidas no teste de aceitação e intenção de consumo das massas alimentícias secas do tipo fettuccine cozidas, ensaios controle, E7, E8 e E10*
LISTA DE QUADROS
Quadro 1.1: Composição centesimal de massas alimentícias produzidas a partir de farinha de trigo refinada e integral
38
Quadro 1.2: Estudos anteriores de formulações e características de massas alimentícias com fibras
SUMÁRIO Sumário 1. INTRODUÇÃO GERAL ... 25 2. OBJETIVO ... 28 2.1 Objetivo geral ... 28 2.2 Objetivos específicos ... 28 3. CAPÍTULO 1 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 31 3.1 Introdução ... 31 3.2 Objetivo ... 31 3.3 Massas alimentícias ... 32 3.3.1 Ingredientes ... 32 3.3.1.1 Água ... 32 3.3.1.2 Ingredientes provenientes do trigo ... 32 3.3.1.2.1 Triticum aestivum ... 33 3.3.1.2.2 Triticum durum ... 34 3.3.1.3 Ovos ... 34 3.3.2 Preparo das massas alimentícias ... 35 3.3.3 Utilização de fibras na produção de massas alimentícias ... 37 3.4 Referências bibliográficas ... 48 4. CAPÍTULO II – ARTIGO 1 ... 56 Resumo ... 56 4.1 Introdução ... 58 4.2 Material e métodos ... 59 4.2.1 Caracterização das matérias-primas ... 60 4.2.2 Produção das massas alimentícias ... 61 4.2.3 Caracterização tecnológica das massas alimentícias ... 62 4.2.4 Fibra alimentar total ... 62 4.2.5 Análises estatísticas ... 62 4.3 Resultados e discussão ... 62 4.3.1 Caracterização das matérias-primas ... 62 4.3.2 Caracterização tecnológica das massas alimentícias ... 64
4.4 Conclusão ... 69 4.5 Agradecimentos ... 69 4.6 Referências bibliográficas ... 70 5. CAPÍTULO III- ARTIGO 2 ... 77 Resumo ... 77 5.1 Introdução ... 81 5.2 Material e métodos ... 82 5.2.1.3.Caracterização das matérias-primas ... 83 5.2.2 Delineamento experimental... 83 5.2.3 Processamento das massas alimentícias ... 84 5.2.4 Caracterização tecnológica das massas alimentícias ... 85 5.2.5 Aceitação sensorial ... 85 5.2.6 Análises estatísticas ... 86 5.3 Resultados e discussão ... 87 5.3.1 Caracterização das matérias-primas ... 87 5.3.2 Caracterização tecnológica das massas alimentícias ... 87 5.3.3 Análise sensorial das massas alimentícias cozidas ... 96 5.4 Conclusão ... 98 5.5 Agradecimentos ... 99 5.6 Referências bibliográficas ... 100 6. DISCUSSÃO GERAL ... 103 7. CONCLUSÃO ... 107 REFERÊNCIAS ... 108 ANEXO I – Parecer do comitê de ética em pesquisa (CEP)...120 ANEXO II - Termo de consentimento livre e esclarecido (página 1)...127 ANEXO III - Termo de consentimento livre e esclarecido (página 2)...128 ANEXO IV - Ficha de avaliação sensorial...129
INTRODUÇÃO GERAL
1. INTRODUÇÃO GERAL
O trigo, Triticum spp., é um cereal de grande importância nutricional e econômica, sendo utilizado como base na alimentação humana diária (EMBRAPA, 2016). O Triticum durum apresenta endosperma mais vítreo que o Triticum aestivum, contendo maiores teores de proteínas e cinzas, podendo ser utilizado na produção de sêmola ou semolina de boa qualidade, que são apropriadas para produção de massas alimentícias (FU et al., 2017).
O mercado de massas no Brasil movimentou, no ano de 2016, um total de 8,7 bilhões de reais. Apesar desse montante e da importância das massas na alimentação do brasileiro, o país ainda necessita da importação de semolina de T. durum para atender ao consumo interno de massas, que vem crescendo (ABIMAPI, 2017).
A semolina de T. durum, por apresentar características adequadas, como coloração amarelada em função da presença de carotenóides, e teor adequado de proteínas formadoras da rede de glúten, é o principal ingrediente utilizado na fabricação de massas alimentícias (CHANG; FLORES, 2004).
No Brasil, o consumo per capita de massas é de 6,02 kg/ano segundo estatísticas da Associação Brasileira das Indústrias de Biscoitos, Massas Alimentícias e Pães & Bolos Industrializados (ABIMAPI, 2017). Este produto, apesar de bastante consumido, possui valor energético de, aproximadamente, 158 kcal por porção de 100 g de produto.
As massas alimentícias são obtidas da mistura de, no mínimo, dois ingredientes: semolina de trigo e água. Elas possuem sabor suave e grande versatilidade de preparo, o que garante seu sucesso em meio às diversas preparações; entretanto apresentam alto valor energético (HOSENEY; ROGERS, 1990). Em alguns casos, ovos, leguminosas, vegetais e fibras são utilizadas para melhorar as características sensoriais e nutricionais das massas.
O grande consumo de alimentos de alto índice glicêmico e pobre em nutrientes tem contribuído para o desenvolvimento de doenças crônicas não transmissíveis (DCNT’s), que incluem também obesidade e diabetes. A incorporação de ingredientes funcionais como as fibras aos alimentos disponíveis no mercado aparece como alternativa para uma alimentação mais saudável (PALOU et al., 2000).
A adição de fibras às massas de semolina de T. durum pode apresentar tanto benefícios funcionais quanto econômicos, como o uso de pré-misturas de semolina e fibras
para elaboração de produtos, contribuindo para reduzir os custos da importação da semolina de T. durum pelos países não produtores e da massa alimentícia seca industrializada.
O mercado de massas integrais com seu apelo à saúde tem sido estimulado, porém o uso da farinha de trigo integral ou do farelo de trigo, que é comercialmente utilizado no preparo de massas, pode afetar negativamente não só as características tecnológicas como as sensoriais do produto, sendo percebida pelo consumidor e limitando a concentração de sua incorporação (KILL; TURNBULL, 2001; WEST; SEETHARAMAN; DUIZER, 2013).
A busca por novos ingredientes naturais tem sido estimulada porque o desenvolvimento de produtos alimentícios deve estar inserido dentro dos conceitos de saudabilidade e bem-estar, sustentabilidade e ética, confiabilidade e qualidade, sensorialidade e prazer (BRASIL FOOD TRENDS 2020, 2014).
Considerando estes inconvenientes o uso de fibras com cor semelhante à da semolina e com sabor suave, como as fibras de psyllium, fibra do broto de bambu, fibra do talo do trigo e fibra de celulose, pode vir a ser uma solução para a produção de massas mais saudáveis.
OBJETIVO
2. OBJETIVO 2.1 Objetivo geral
Avaliar as características tecnológicas de massas alimentícias secas do tipo fettuccine com substituição parcial de semolina de Triticum durum por sete diferentes tipos de fibras alimentícias comerciais de cor clara e selecionar uma fibra para avaliar seu efeito na incorporação conjunta com uma fibra de colmo jovem de bambu da espécie Bambusa tuldoides, obtida em laboratório.
2.2 Objetivos específicos
Etapa 1
Realizar uma revisão bibliográfica sobre o estado da arte da fabricação de massas alimentícias, os ingredientes nelas utilizados e os estudos realizados sobre massas alimentícias com adição de fibras.
Etapa 2
Caracterizar as matérias-primas utilizadas;
Produzir massas alimentícias secas com substituição parcial de semolina de T. durum por diferentes fibras brancas comerciais nas concentrações de 3,5% e 7%;
Avaliar as massas alimentícias produzidas quanto às características tecnológicas e identificar quais fibras brancas comerciais apresentaram potencial uso na fabricação de massas alimentícias secas;
Etapa 3
Produzir massas alimentícias secas do tipo fettuccine com substituição parcial da semolina de T. durum por duas diferentes fibras (uma selecionada na Etapa 1 e a fibra de colmo jovem de bambu obtida previamente em laboratório), a partir de um delineamento central composto rotacional (DCCR) 2² incluindo 4 ensaios nas condições axiais e 5 repetições no ponto central, totalizando 13 ensaios;
Avaliar as massas alimentícias produzidas em relação às suas características tecnológicas;
Avaliar os efeitos da associação das fibras sobre as características tecnológicas das massas alimentícias secas;
Determinar qual massa apresenta melhor aceitabilidade sensorial e maior intenção de consumo.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3. CAPÍTULO 1 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3.1 Introdução
A origem das massas alimentícias ainda é incerta. Com poucos ingredientes e poucas etapas de preparo, elas são produzidas a partir da mistura de semolina de trigo e água, que formam uma pasta coesa, com as qualidades desejadas de textura e elasticidade (KILL; TURNBULL, 2001).
Dados de mercado da Associação Brasileira das indústrias de biscoitos, massas alimentícias e pães e bolos industrializados (ABIMAPI, 2017) mostraram que as massas movimentaram um total de 8 bilhões de reais no último ano. Deste total, o consumo de massas secas representou mais de 70 % do valor, devido às suas características de comércio, conservação, variedade de formatos e facilidade de preparo.
Os parâmetros de qualidade de massas alimentícias consistem em características simples e importantes para o consumidor. São consideradas boas, as massas que apresentam cor e textura adequadas, curto tempo de cozimento, baixa perda de sólidos em água, que continuem íntegras sem perder sua forma e firmes, mesmo após o aquecimento e contato com a água (NONI; PAGANI, 2010). Estas características são conseguidas através dos ingredientes envolvidos na produção das massas alimentícias.
A busca por novos ingredientes naturais tem sido estimulada porque o desenvolvimento de produtos alimentícios deve estar inserido dentro dos conceitos de saudabilidade e bem-estar, sustentabilidade e ética, confiabilidade e qualidade, sensorialidade e prazer (BRASIL FOOD TRENDS 2020, 2014). Seguindo esta tendência, massas enriquecidas com fibras e outros ingredientes têm sido pesquisadas, considerando principalmente suas características nutricionais e funcionais.
3.2 Objetivo
Este capítulo de revisão teve como objetivo apresentar estudos da produção de massas alimentícias com incorporação de fibras alimentares, apresentar os efeitos tecnológicos, nutricionais e sensoriais dessa aplicação, além de trazer uma breve apresentação de fibras brancas com potencial uso para o mercado de massas alimentícias.
3.3 Massas alimentícias
A Agência Nacional de Vigilância Sanitária-ANVISA (BRASIL, 2005), em seu Regulamento Técnico para produtos de cereais, amidos, farinhas e farelos, define massa alimentícia como:
“O produto obtido da farinha de trigo (Triticum aestivum L.) ou derivados de trigo durum (Triticum durum L.) e ou derivados de outros cereais, resultantes do processo de empasto e amassamento mecânico, sem fermentação”.
3.3.1 Ingredientes 3.3.1.1 Água
A água é o ingrediente responsável pela hidratação das proteínas formadoras da rede de glúten e, portanto, deve ser potável, clara, sem odor e sabor. Além de hidratar as proteínas, é imprescindível para a hidratação e gelatinização do grânulo de amido, proporcionando massas alimentícias com texturas firmes (KILL; TURNBULL, 2001).
Geralmente, a hidratação da massa alimentícia é realizada em torno de 33 % de água na formulação, mas esse valor varia de acordo com a granulometria da farinha, com os ingredientes adicionados à massa e com a qualidade da farinha ou sêmola utilizada. Quando a água é utilizada em quantidades insuficientes, a massa alimentícia tem suas características alteradas, pois não existe a formação de uma massa coesa, o que atrapalha a formação da rede de glúten e as etapas de extrusão/laminação (CIACCO; CHANG, 1982; KILL; TURNBULL, 2001).
3.3.1.2 Ingredientes provenientes do trigo
O trigo é uma das culturas mais antigas conhecidas pelo homem, tendo grande importância tanto econômica quanto cultural. Originário da Ásia, relatos da pré-história tratavam do cultivo de trigo (EMBRAPA, 2016), que desde então tem sido consumido em diferentes culturas.
Três espécies de trigo são as mais utilizadas comercialmente, sendo a Triticum compactum geralmente utilizado na obtenção de farinhas para elaboração de biscoitos, o Triticum aestivum utilizado na produção de bolos, pães e biscoitos e o Triticum durum utilizado na elaboração de massas alimentícias (HOSENEY; ROGERS, 1990).
O endosperma do trigo é composto basicamente de duas porções, uma amilácea e outra proteica, que corresponde de 8% a 12% do total do grão. Do total de proteínas do trigo, 15% são proteínas que não atuam na rede de glúten, as globulinas e albuminas, enquanto 85% correspondem à glutenina e à gliadina, na razão de 51% para a primeira e 49% para a segunda (KILL; TURNBULL, 2001).
A fração gliadina possui cadeia simples e, quando hidratada, apresenta consistência gomosa e responde pela coesividade da massa, devido à sua baixa resistência à extensão. A glutenina, que é formada por várias cadeias interligadas, é responsável pela propriedade da massa de elasticidade e resistência à extensão (TEDRUS et al., 2001).
A moagem do trigo é composta basicamente de quatro etapas. A primeira etapa é a seleção dos grãos pós-colheita. A segunda etapa consiste na limpeza e condicionamento dos grãos, que seguem então para a terceira etapa que é a primeira quebra, de onde são obtidos o farelo e a semolina. As frações obtidas na primeira quebra podem passar ainda por um sistema de redução de tamanho, onde são obtidas as frações de Pollard e a farinha refinada (DENDY; DOBRASZCZYK, 2001).
No Brasil, a legislação difere os produtos obtidos a partir de T. durum e T. aestivum. A farinha de T. aestivum, pela legislação, deve passar em peneira de abertura 250 µm, enquanto que, para a semolina, o produto deve passar por uma peneira de abertura de 841 µm e, no máximo, 10% passando em peneira com malha de 150 µm (BRASIL, 1999).
Massas alimentícias enriquecidas nutricionalmente estão disponíveis comercialmente sendo provenientes da reincorporação de farelo de trigo à semolina ou da moagem completa do grão de trigo sem retirada do farelo, obtendo-se a semolina integral. A granulometria do farelo reincorporado à semolina pode influenciar as características tecnológicas da massa devido à diferente composição do mesmo.
Os demais ingredientes que podem ser adicionados em massas alimentícias serão apresentados mais adiante no item 3.3.3.
3.3.1.2.1 Triticum aestivum
Embora as características do T. durum direcionem seu uso para fabricação de massas alimentícias, é permitido em alguns países o uso de outra espécie de trigo na produção de massas alimentícias em função da indisponibilidade de semolina de T. durum. Essa
utilização exige adaptações nas formulações para adequar as características esperadas do produto final, tais como adição de ovos nas massas feitas com farinha de T. aestivum, por exemplo (CHANG; FLORES, 2004).
No Brasil, devido às características de clima e solo, somente é cultivado o T. aestivum. O alto preço da importação de semolina de T. durum, faz com que seja permitida a produção de massas alimentícias a partir de farinha de T. aestivum, e devido às características dos seus grãos, a farinha de trigo é de tonalidade branca, sendo comumente adicionados ovos à massa para dar-lhe a coloração amarelada esperada das massas tradicionais.
3.3.1.2.2 Triticum durum
A principal diferença entre as espécies de trigo é em relação à sua composição, por exemplo, o endosperma do T. durum é mais duro do que o das outras espécies, apresentando teores mais elevados de proteínas, cinzas e de pigmentos, como os carotenóides. A presença destes últimos compostos explica a cor mais amarelada da semolina de T. durum, importante característica para seu uso em massas alimentícias (CUBADDA et al., 2007).
A sêmola de T. durum é o produto obtido da ruptura do grão de trigo quando passa pela primeira quebra durante o processo de moagem. A semolina de T. durum é um subproduto granuloso obtido da moagem deste cereal com granulometria intermediária entre a sêmola e a farinha.
As frações proteicas de gliadina e de glutenina presentes na semolina são capazes de formar uma rede coesa quando umedecidas e submetidas ao trabalho mecânico durante o amassamento, conhecida como rede de glúten (ESTELLER; LANNES, 2005). Essa rede é tridimensional, insolúvel em água e elástica, o que possibilita a produção de pães, massas, biscoitos, que demandam estrutura. O equilíbrio entre a elasticidade e a extensibilidade da mistura direciona o uso da farinha para cada finalidade, pois estas características possibilitam que o produto assuma diferentes formatos e tamanhos, com boa coesividade e sem deformação.
3.3.1.3 Ovos
Uma alternativa à utilização de farinha de T. aestivum em massas é a incorporação de ovos à formulação. Tal incorporação confere a cor amarelada típica das massas, e melhora
as características tecnológicas, tais como a elasticidade, reduz a perda de sólidos em cozimento e aumenta o valor nutricional das mesmas.
A albumina, proteína presente no ovo, tem influência positiva no preparo das massas ajudando a formação da rede que mantém a estrutura da massa e auxiliando no englobamento do amido (ORMENESE et al., 2004).
A quantidade adicionada de ovos pode variar dependendo do objetivo da adição. Se esta visa mais a coloração do produto, eles podem ser adicionados até quantidade suficiente; entretanto se o objetivo é a melhoria nutricional, é necessário para que se possa rotular a massa alimentícia com a expressão ”com ovos” que o produto final apresente, no mínimo, 450 mg de colesterol por quilo de massa, que corresponde a, aproximadamente, 135 g de ovos por quilo de massa (BRASIL, 2000).
Zardetto e Rosa (2009) estudaram os efeitos da adição de ovos em massas alimentícias laminadas e extrudadas. Os autores relataram que a extrusão e a presença dos ovos influenciaram na matriz formada, na gelatinização do amido e nas características de superfície da massa. Porém, ambas as massas não apresentaram diferença significativa em relação à perda de sólidos (1,28 g/100 g de massa) e não foram percebidas diferenças entre elas em teste de aceitação com consumidores.
3.3.2 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 sua utilização como alimento (JUDZIEWICZ et al., 1999; DANTAS et al., 2005; PEREIRA; BERALDO, 2010).
Por possuir elevado conteúdo de fitosteróis, fibras, aminoácidos e vitaminas, o broto de bambu é difundido em algumas culturas, principalmente as asiáticas, como nutracêutico e também como alimento. Outra característica é seu sabor agradável, elevado teor de fibras e baixo valor energético (CHONGTHAM; BISHT; HAORONGBAM, 2011; NONGDAM; TIKENDRA, 2014).
Fibra do broto de bambu
As fibras de bambu comerciais, tais como, Jelucel®BF (JELU-WERK, 2017), Nutriloid® Bamboo Fiber (TIC-GUMS, 2017) e CreaFibe, apresentam grau alimentício, podendo ser utilizadas em produtos cárneos, iogurtes e em panificação, aproveitando os benefícios da incorporação do bambu e trazendo incremento aos produtos tradicionais.
Estudos como o de Choudhury et al. (2015) mostraram o desenvolvimento e a incorporação de farinha de broto de bambu (FBB) em biscoitos. Foram avaliados os níveis de substituição de farinha de trigo por 0%, 5%, 10% e 15% de fibras nas características dos biscoitos, que apresentaram redução de diâmetro e espessura com o aumento da incorporação da FBB, assim como maior dureza. Para os parâmetros de cor, a utilização de FBB reduziu a luminosidade dos biscoitos e na análise sensorial, os biscoitos preparados com até 10% de substituição foram aceitos pelos provadores.
Farris e Piergiovanni (2008) utilizaram fibra de broto de bambu em biscoitos do tipo “Amaretti”. As características funcionais das fibras chamaram atenção assim como as características de retenção de água das fibras insolúveis. A adição de fibra estudada foi de 20%, 25% e 30%, os biscoitos apresentaram boas características tecnológicas e os biscoitos com maior concentração de fibra de broto de bambu apresentaram maior dureza instrumental.
Fibra do colmo jovem de bambu
Apesar do difundido benefício do broto de bambu, os estudos com o colmo de bambu para fins alimentício são mais recentes. Pesquisadores observaram que colmos jovens (entre 2 e 3 anos de idade) possuem um pico de reserva de nutrientes, como amido e nitrogênio, durante seu crescimento, sendo de extrema importância no metabolismo da planta, mas também despertando interesse para seu uso alimentício (SUN et al., 2011; BANIK, DEY, SASTRY, 2015).
Felisberto, Beraldo e Clerici (2017) produziram e avaliaram as características tecnológicas e físico-químicas da farinha de colmo jovem de Dendrocalamus asper. Os resultados mostraram que as frações do colmo jovem apresentaram cor amarelada; conteúdo de fibras que variou entre 77,15 g/100 g de amostra e 78,25 g/100 g de amostra; uma média de 1,43 g de proteína/100 g de amostra; e conteúdo lipídico abaixo de 0,4 g/100 g de amostra. Estas características reforçaram o grande potencial para aplicação deste novo ingrediente em produtos alimentícios, possibilitando atender à demanda do mercado por produtos de maior
