CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DE GRÃO DE
DIFERENTES GENÓTIPOS DE ARROZ-VERMELHO
(Oryza sativa L.)
JOSIANNY ALVES BOÊNO
ANÁPOLIS
2008
Livros Grátis
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GENÓTIPOS DE ARROZ-VERMELHO (Oryza sativa L.)
JOSIANNY ALVES BOÊNO
Orientador: Dr. DIEGO PALMIRO RAMIREZ ASCHERI Co-orientadora: Dra. PRISCILA ZACZUK BASSINELLO
Dissertação apresentada à Universidade Estadual de Goiás – UEG, Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola – Engenharia de Sistemas Agroindustriais, para obtenção do título de MESTRE.
Anápolis Goiás
DE ARROZ-VERMELHO (Oryza sativa L.)
Por
JOSIANNY ALVES BOÊNO
Dissertação apresentada à Universidade Estadual de Goiás, como requisito para obtenção do título de MESTRE EM ENGENHARIA AGRÍCOLA COM ÁREA DE CONCENTRAÇÃO
EM ENGENHARIA DE SISTEMAS AGROINDUSTRIAIS.
Aprovado em / /
________________________________________ Prof. Dr. Diego Palmiro Ramirez Ascheri
Orientador - UEG
__________________________________ Drª. Priscila Zaczuk Bassinello
Co-orientadora - Embrapa
__________________________________ Prof. Dr. Ivano Alessandro Devilla
Dedico especialmente este trabalho aos meus pais, Antonio Júlio e Oziris por estarem em todos os momentos da minha vida do meu lado, à minha irmã Josielly por me ajudar sempre que possível e ao meu namorado Erlon por saber me entender e dar o ombro amigo nos momentos difíceis.
Muitas pessoas contribuíram, direta ou indiretamente para realização deste trabalho. Seja oferecendo sugestões e conhecimentos, seja através de um gesto, um afago amigo. A todos gostaria de expressar meus sinceros agradecimentos. Em especial:
Aos meus grandes mestres orientadores, professor Doutor Diego Palmiro Ramirez Ascheri (UEG) e Doutora Priscila Zaczuck Bassinello (EMBRAPA), agradeço pelo apoio, ensino, compreensão e incentivo na execução de todo o trabalho escrito e experimental.
À agência de fomento à pesquisa, Capes pelo apoio material sem o qual não seria possível efetivar o mestrado.
Ao Curso de Mestrado em Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Goiás, em nome do Doutor Ivano Alessandro Devilla (Coordenador) pela oportunidade de concluir mestrado na mesma cidade em que nasci.
À EMBRAPA Arroz e Feijão, de Santo Antonio de Goiás – GO, em nome da Doutora Priscila Zaczuck Bassinello (Pesquisadora), pela oportunidade de estágio e aprendizado durante todos esses meses.
À EMPRAPA Meio Norte, de Terezina – PI, em nome do Doutor José Almeida Pereira (Pesquisador), pelo fornecimento das amostras analisadas durante os testes experimentais.
À EMBRAPA Agroindústria de Alimentos, de Guaratiba-RJ, em nome dos Doutores José Luiz Ramirez Ascheri e Carlos Wanderlei Piler de Carvalho (Pesquisadores), pelas análises realizadas, contribuindo para com o meu trabalho.
A toda equipe de provadores da EMBRAPA Arroz e Feijão, Renilda, Celina, Edmar, Tereza e Lúcia por terem disponibilizado um pouco do seu tempo para fazer parte do painel sensorial, e a todos os funcionários do Laboratório de Qualidade de Grãos, Renilda, Edmar, Suely e Selma pela colaboração durante os testes experimentais e aos estagiários, Daniel, Luiz, Diracy, Beatriz, Jacqueline, Nayara, Talita, Luanna, Dayana, Marcos, Luciane, Diva e Flávia pela convivência, companheirismo e auxílio mútuo.
Ao Sr. Eli e ao Sr. Geraldo, funcionários da EMBRAPA Arroz e Feijão, por terem sido prestativos comigo, auxiliando com transporte durante o período de estágio.
Aos colegas do mestrado, em especial aos mestrandos da primeira turma em engenharia agrícola da UEG, Renato, Haydee, Lyne e Josimar pela convivência, companheirismo e auxílio.
pelos ensinamentos, amizade e incentivo na superação dos desafios, indicando sempre o melhor caminho a ser traçado.
A Lidiane Michelini, aluna de graduação em química industrial que me auxiliou nas análises sensoriais realizadas na UEG.
A CEFET UNED Morrinhos - GO em nome do Sr. Sebastião Nunes da Rosa Filho (Diretor da Unidade) e Sra. Patrícia Barêa Santos (Coordenadora dos cursos de química) pela compreensão e liberação para que eu pudesse concluir o mestrado.
Aos meus pais, Antonio Júlio Alves Boêno e Oziris Mariano da Silva Boêno, pelos exemplos de vida e todo amor, carinho, apoio, dedicação em todos os momentos da minha vida.
A minha irmã, Josielly Alves Boêno, por tudo que ela sabe que fez nos momentos mais difíceis, para me incentivar e apoiar.
Ao Erlon Alves Ribeiro, por ter me incentivado sempre, pelo companheirismo e amizade, que me faz sentir orgulhosa pelo convívio desfrutado durante este tempo.
E a Deus agradeço sempre, por ter me concedido saúde, luz e perseverança necessárias para superar os pensamentos negativos e barreiras impostas pela vida, permitindo-me seguir em frente rumo à conquista de mais uma etapa de minha vida.
CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DE GRÃO DE DIFERENTES GENÓTIPOS DE ARROZ-VERMELHO (Oryza sativa L.)
O arroz-vermelho é consumido em todos os continentes, sendo a base de muitos pratos da culinária mundial. A EMBRAPA Arroz e Feijão busca lançar cultivares com qualidades sensoriais que atendam as exigências do consumidor. A preferência do consumidor é determinada por aspectos relacionados à aparência do produto após a cocção. A textura e a pegajosidade são atributos sensoriais considerados essenciais para a obtenção de um arroz com qualidade. Para a determinação da qualidade de cocção do arroz, existem vários métodos, sendo que alguns são considerados indiretos, não oferecendo muita precisão e garantia dos resultados. Visando caracterizar a qualidade de cocção de arroz-vermelho por métodos indiretos, neste trabalho foram avaliados os principais parâmetros de qualidade do arroz em função do tempo de cozimento. Amostras das variedades de arroz foram fornecidas pela Embrapa Meio Norte. Para a caracterização do arroz-vermelho, avaliaram-se o tamanho do grão, a qualidade de beneficiamento, a caracterização físico-química do grão, bem como a quantificação dos teores de amido e amilose, prova de consistência do gel, tempo de cocção e a temperatura de gelatinização do amido. Realizaram-se ainda testes de viscosidade de pasta pela Análise Rápida de Viscosidade (RVA), de viscosidade aparente pelo viscosímetro de Brookfield, e a interação da viscosidade com o tempo de cocção. Os grãos dos genótipos Tradicional e MNACE0501 foram classificados como longos enquanto as cultivares MNAPB0405 e MNACH0501 apresentaram grãos médios. Quanto ao teor de amilose, o genótipo MNACH0501 apresentou baixo teor enquanto os demais genótipos estudados apresentaram teores intermediários. A maioria dos genótipos estudados apresentou característica de grão cozido macio, e, após resfriamento até temperatura ambiente, característica de grão duro e solto, o que difere do comportamento normalmente encontrado para o arroz vermelho preparado no Nordeste, do tipo empapado, considerando que costuma apresentar baixo teor de amilose. Todos os genótipos tiveram alta temperatura de gelatinização e apresentaram um sabor característico se comparado ao arroz branco. A composição centesimal foi semelhante à do arroz comum. O grande diferencial são os compostos funcionais, teores de fibras e teores de minerais. A linhagem MNACH0501 reuniu o maior número de características desejáveis em relação à qualidade tecnológica, do ponto de
atendimento desse mercado.
PALAVRAS-CHAVE: Oryza sativa L., viscosidade, amido, qualidade tecnológica e de cocção.
GRAIN QUALITY CHARACTERIZATION OF DIFFERENT RED RICE GENOTYPES (Oryza Sativa L.)
Red rice is consumed in all continents, being the basis of many world culinary dishes. The Embrapa Rice and Beans works with rice varieties development with sensory qualities that should attend the consumer requirements. The consumer preference is determined by aspects related to the appearance of the product after cooking. The texture and stickiness are sensorial attributes considered essential to obtain a rice with quality. To determine the cooking quality of rice, there are several methods, and some are considered indirect and do not offer very precisely and guaranteed results. To characterize the red rice cooking quality by indirect methods in this work, the main parameters of rice quality were evaluated for different cooking times. The rice samples were provided by Embrapa Mid-North and evaluated for grain dimension, milling quality, physicochemical characterization, starch and amylose contents, gel consistency, cooking time and starch gelatinization temperature. Other tests were also applied to study the pasta viscosity properties by Rapid Visco Analysis (RVA), the apparent viscosity by Brookfield viscometer and its interaction with cooking time. The Tradicional and MNACE0501 varieties were classified as long grains while the MNAPB0405 and MNACH0501 had medium grains. The MNACH0501 presented low amylose content while the other genotypes had intermediate amylose levels. The most samples studied showed soft cooked grains, but hard and fluffy after cooking and cooling to room temperature, what is different from the stickiness characteristic of the known Northeast cooked red rice, once it normally has low amylose content. All genotypes had high gelatinization temperature and showed a typical flavor compared to white rice. The nutritional composition of red rice was similar to white one. The big difference is the functional compound, fiber content and levels of minerals. The MNACH0501 line got the largest number of desirable characteristics for technological quality, considering the red rice-consumer point of view, what makes it appropriate to be released as a new variety to attend that market.
FIGURA 1 - Esquema de um viscosímetro Brookfield digital com adaptador de pequenas
amostras. Fonte: Departamento de Engenharia Mecânica, 2006... 26
FIGURA 2 – Curva de empastamento típico, obtido em RVA apresentando os parâmetros comumente medidos e viscosidade em unidade RVU (THOMAS; ATWELL, 1999). ... 28
FIGURA 3 – Grãos de arroz-vermelho em casca...31
FIGURA 4 – Grãos de arroz-vermelho comercial nas formas integral e semi-polida. ... 32
FIGURA 5 – Genótipo MNAPB0405 em diferentes graus de polimento. Da esquerda para direita, a partir da linha superior, amostras de grãos integral (zero segundo), com 10, 15, 20, 30, 40, 50 e 60 segundos de polimento respectivamente, a amostra em destaque, no topo da foto, é uma amostra comercial de arroz-vermelho sendo comparada com a amostra que sofreu polimento por 15 segundos, tempo escolhido para beneficiamento. ... 34
FIGURA 6 - Ficha de avaliação para escala estruturada de textura... 43
FIGURA 7 - Ficha de avaliação para escala estruturada de pegajosidade. ... 44
FIGURA 8 - Modelo de ficha de avaliação para provadores não-treinados ... 45
FIGURA 9 – Fluxograma para obtenção de amostras de arroz-vermelho cozidos em diferentes tempos... 47
FIGURA 10 – Grão de arroz-vermelho semi polido: a) Tradicional, b) MNAPB0405, c) MNACE0501 e d) MNACH0501 submetidos ao teste de dispersão alcalina. ... 54
FIGURA 11 – Grãos de testemunhas de arroz branco integral: a) Colômbia 1 com TG alta, b) grãos de arroz branco polido Bluebonnet 50 com TG intermediária e c) grãos de arroz branco polido IR 8 com TG baixa após teste de dispersão alcalina. ... 55
FIGURA 12 – Prova de consistência de gel nas amostras cruas dos diferentes genótipos de arroz-vermelho semi-polido...56
FIGURA 13 – Avaliação da aparência dos grãos cozidos dos diferentes genótipos de arroz-vermelho a) Tradicional; b) MNAPB0405; c) MNACE0501; d) MNACH0501... 61
FIGURA 14 – Avaliação da textura dos grãos cozidos dos diferentes genótipos de arroz-vermelho a) Tradicional; b) MNAPB0405; c) MNACE0501; d) MNACH0501... 62
FIGURA 15 – Avaliação do sabor dos grãos cozidos dos diferentes genótipos de arroz-vermelho a) Tradicional; b) MNAPB0405; c) MNACE0501; d) MNACH0501...63
FIGURA 16 – Avaliação do interesse em consumir arroz-vermelho algumas vezes por semana ...64
de cocção...72 FIGURA 18 – Teor de amido de diferentes genótipos de arroz-vermelho em função do tempo de cocção...72 FIGURA 19 – Teor de amilose de diferentes genótipos de arroz-vermelho em função do tempo de cocção... 73 FIGURA 20 – Consistência de gel em função do tempo de cocção de arroz-vermelho semi-polido...74 FIGURA 21 – Reogramas de suspensões aquosas de farinhas de arroz-vermelho semi-polido: a) Tradicional, b) MNAPB0405, c) MNACE0501 e d) MNACH0501 cozidas em diferentes tempos de cocção...75 FIGURA 22 – Curvas da viscosidade aparente de suspensões aquosas de farinhas de arroz-vermelho semi-polido: a) Tradicional, b) MNAPB0405, c) MNACE0501 e d) MNACH0501, obtidas em diferentes tempos de cocção. ... 76 FIGURA 23 – Variação dos parâmetros reológicos do modelo da Lei da Potência para soluções aquosas de farinhas de arroz-vermelho semi-polido em função do genótipo de arroz e do tempo de cocção: a) índice de consistência e b) índice de comportamento de fluído...78 FIGURA 24 – Viscogramas obtidos pelo RVA das pastas de arroz cru de diferentes genótipos de arroz-vermelho semi-polido... 79 FIGURA 25 – Viscogramas (RVA) de grãos cozidos de diferentes genótipos de arroz-vermelho semi-polido...80
TABELA 1 – Índices obtidos para arroz-vermelho em diferentes tempos de brunimento,
usando equipamento para determinação do grau de polimento (Satake). ... 34
TABELA 2 – Classificação do teor de amilose em arroz e comportamento culinário correspondente... 37
TABELA 3 – Escala dos graus de dispersão e temperatura de gelatinização de arroz. ... 37
TABELA 4 – Classificação da consistência de gel em arroz. ... 38
TABELA 5 – Classificação dos atributos de pegajosidade e textura. ... 42
TABELA 6 – Valores médios, desvio padrão das dimensões dos grãos das diferentes amostras de arroz-vermelho estudadas.* ... 49
TABELA 7 – Valores de média, desvio padrão dos parâmetros de qualidade de beneficiamento dos grãos das diferentes amostras de arroz-vermelho estudadas.* ... 50
TABELA 8 – Valores médios, desvio padrão e teste de Tukey do grau de brancura e transparência dos grãos de diferentes amostras de arroz-vermelho estudadas.*... 51
TABELA 9 – Valores médios, desvio padrão e teste de Tukey para o teor de amilose dos grãos das diferentes amostras de arroz-vermelho estudadas.*1... 52
TABELA 10 – Valores médios, desvio padrão e teste de Tukey para tempo mínimo de cocção, expansão de volume e absorção de água dos grãos das diferentes amostras de arroz-vermelho estudadas.*... 56
TABELA 11 – Valores médios, desvio padrão e teste de Tukey para os parâmetros obtidos por meio de teste de panela, para os grãos das diferentes amostras de arroz-vermelho estudadas.*... 58
TABELA 12 – Valores médios, desvio padrão e teste de Tukey para os atributos sensoriais das diferentes amostras de arroz-vermelho avaliados por provadores não treinados.*1... 60
TABELA 13 - Comparação entre médias de textura e pegajosidade avaliadas por provadores treinados para as amostras de arroz avaliadas pelo teste de Tukey*... 64
TABELA 14 – Valores médios e desvios padrão para umidade, extrato etéreo, cinza, proteína, fibra bruta dos genótipos de arroz-vermelho estudadas.* ... 66
TABELA 15 – Valores médios, desvio padrão e teste de Tukey dos componentes dos macro e micronutrientes dos grãos das diferentes amostras de arroz-vermelho cruas estudadas.*1... 67
TABELA 16 – Valores médios, desvio padrão e teste de Tukey dos componentes dos macro e micronutrientes dos grãos das diferentes amostras de arroz-vermelho cozidas em 40 minutos*1 ... 69
1 INTRODUÇÃO... 1
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 4
2.1 ARROZ... 4
2.2 ARROZ-VERMELHO ... 5
2.3 HISTÓRIA DO ARROZ-VERMELHO... 8
2.4 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DO GRÃO DE ARROZ .... 9
2.5 QUALIDADE DE ARROZ... 14
2.5.1 Classificação e padronização... 14
2.5.2 Qualidade culinária, de cocção e de processamento ... 16
2.6 TESTES PARA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE ... 19
2.6.1 Análise sensorial... 19 2.6.2 Determinação da viscosidade ... 24 2.6.3 Análise RVA ... 26 3 OBJETIVOS... 30 4 MATERIAL E MÉTODOS... 31 4.1 MATÉRIA-PRIMA ... 31 4.2 MÉTODOS ... 32 4.3 CLASSIFICAÇÃO E PADRONIZAÇÃO... 32
4.3.1 Tamanho dos grãos... 32
4.3.2 Otimização preliminar do tempo de polimento ... 33
4.3.3 Renda de beneficiamento ... 34
4.4.1 Amilose... 35
4.4.2 Temperatura de gelatinização... 37
4.4.3 Prova de consistência do gel... 38
4.4.4 Amido ... 38
4.5.1 Análise Sensorial ... 42
a) Análise descritiva ... 42
b) Teste de Aceitação ... 44
4.6 EFEITO DO TEMPO DE COCÇÃO E DO GENÓTIPO DE ARROZ-VERMELHO NAS PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS E REOLÓGICAS... 45
4.7 ANÁLISE ESTATÍSTICA... 48
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 49
5.3 CARACTERIZAÇÃO DAS VARIEDADES QUANTO À QUALIDADE
CULINÁRIA ... 52
5.3.1 Amido, amilose, temperatura de gelatinização e prova de consistência de gel... 52
5.3.2 Tempo mínimo de cocção, absorção de água e expansão de volume ... 56
5.3.3 Teste de Panela ... 58 5.4 ANÁLISE SENSORIAL ... 59 5.4.1 Teste de aceitação... 59 5.4.2 Análise descritiva ... 64 5.5 COMPOSIÇÃO CENTESIMAL... 65 5.6 MINERAIS ... 67
5.7 EFEITO DO TEMPO DE COCÇÃO E DO GENÓTIPO DE ARROZ-VERMELHO NAS PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS E REOLÓGICAS... 71
5.7.1 Teor de água, amido e amilose ... 71
5.7.2 Consistência de gel ... 74 5.7.3 Viscosidade aparente ... 75 5.7.4 Viscosidade de pasta... 79 6 CONCLUSÕES ... 82 7 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ... 84 8 APÊNDICE ... 96
1 INTRODUÇÃO
O arroz-vermelho mais conhecido é a forma espontânea da espécie Oryza sativa L., considerada planta invasora, por causar consideráveis prejuízos às lavouras de arroz branco, principalmente por comprometer a qualidade final do produto consagrado pela população humana como padrão comercial. Desde 700 DC o arroz-vermelho era cultivado no Japão, entretanto, por problemas decorrentes do baixo rendimento de grãos e com sabor bastante diferenciado do branco, esses tipos de arroz deixaram de ser cultivados na segunda metade do século IXX. Mesmo assim, ainda hoje biótipos de arroz com pericarpo vermelho são cultivados no sul da China e na região sudeste da Ásia e em pequenas regiões de outras partes do mundo como no Brasil, Argentina, Venezuela, Nicarágua, França, Madagáscar, Moçambique,China, Índia, Sri Lanka, Nepal, Butão, Indonésia, Tailândia, Japão e Coréia do Sul.
O arroz-vermelho foi trazido ao Brasil pelos portugueses em 1535, por meio da capitania de Ilhéus, na Bahia. Foi o primeiro tipo de arroz a chegar ao Brasil. O arroz branco só chegou em 1772, quando, o “arroz da Carolina”, a primeira cultivar de arroz branco, foi difundida devido à proibição da Coroa de Portugal, de cultivar o “arroz de Veneza”, de pericarpo vermelho.
Atualmente são plantados menos de 10 mil hectares de arroz-vermelho no Brasil. Destes, cerca de seis mil hectares estão na Paraíba, principalmente no Vale do Rio Piancó, uma bacia hidrográfica de solos naturalmente muito férteis, cujo isolamento geográfico e a completa inexistência de tecnologias para esse cereal não permitiram até hoje a introdução de qualquer outro arroz. Os restantes do arroz-vermelho plantado no Brasil estão localizados no Rio Grande do Norte, Pernambuco, Ceará, Bahia, Alagoas e norte de Minas gerais, em regiões muito específicas e, notadamente, de minifúndio e produção familiar. Este cenário, no entanto, faz com que seu valor de mercado seja bem superior ao arroz tradicional, criando um nicho de comercialização bastante interessante, sendo que o arroz-vermelho chega a valer o dobro do melhor arroz branco vendido no país.
Existe uma demanda crescente por parte de restaurantes localizados em grandes centros consumidores do País, como São Paulo, Rio de Janeiro e Brasília, sendo o arroz-vermelho considerado uma iguaria gastronômica e uma das Fortalezas pela associação internacional Slow Food (entidade sem fins lucrativos fundada em 1989 como resposta aos
efeitos padronizantes do fast food). Mas mesmo se tratando de um produto de boa qualidade alimentar, bastante consumido e integrante de uma rica culinária regional no nordeste, são raras as indústrias que trabalham com este produto. O arroz-vermelho está correndo o risco de extinção nessa região brasileira devido à forte concorrência da indústria do arroz branco e o acelerado êxodo rural na região produtora.
Os pesquisadores preocupam-se em preservar a viabilidade genética do arroz-vermelho, para manter a qualidade do alimento e promover seu melhoramento genético. A Embrapa já realizou coletas de material que se encontram nas principais regiões produtoras nos bancos ativos de germoplasma da Embrapa Arroz e Feijão, da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia e da Embrapa Meio Norte. Ao mesmo tempo, a Embrapa Meio Norte e a Embrapa Arroz e Feijão estão desenvolvendo um programa de melhoramento genético com objetivo de conseguir, nos próximos anos, variedades mais produtivas de arroz-vermelho e com melhores características agronômicas do que as atuais.
O termo “qualidade de grãos em arroz” apresenta diferentes significados, sendo concebido e visto também de forma diferenciada, dependendo da finalidade de consumo do produto, do grupo étnico envolvido, do tipo de processamento utilizado. Neste trabalho foram analisadas as características desejáveis de arroz pelos consumidores de arroz-vermelho que segundo PEREIRA (2004), trata-se de grãos curtos e arredondados, que se mantêm pegajosos após o cozimento.
Até então, não existem dados conclusivos acerca do valor nutritivo do arroz-vermelho, nem tampouco avaliações das propriedades físico-químicas e características de qualidade deste arroz. A melhor maneira de avaliar a qualidade culinária do arroz é prepará-lo como os consumidores o fazem e submetê-lo à sua apreciação ou à de um grupo de pessoas treinadas em análise sensorial do produto. Como este tipo de análise demanda muito produto, tempo e muitas pessoas, torna-se pouco prático e caro, especialmente quando o número de linhagens a serem avaliadas é grande. Diante deste fato, tem-se lançado mão de testes indiretos de avaliação, como do teor de amilose e temperatura de gelatinização. A metodologia adotada na Embrapa Arroz e Feijão assimila-se a procedimentos utilizados pelo Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). Objetivou-se aplicar e correlacionar testes indiretos para a caracterização da qualidade de quatro genótipos de arroz-vermelho cultivado, por meio de determinações de características físicas, composição centesimal, qualidade de beneficiamento, qualidade de cocção, características físico-químicas, assim como, a prova de consistência de gel e a temperatura de gelatinização, quantificação da umidade, amido e amilose, em função do tempo de aquecimento dos grãos na fase de cocção, além da determinação do
comportamento reológico das pastas de arroz-vermelho, em função do tempo de cocção, como também análise sensorial de aceitação com possíveis consumidores, além de análise sensorial descritiva com provadores treinados.
Com base no estudo desenvolvido neste trabalho, as instituições de pesquisa e comerciais de arroz, poderão ampliar o conhecimento sobre o arroz-vermelho no lançamento de variedades com boa qualidade para o consumo, estendendo assim, benefícios à sociedade.
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 ARROZ
O Brasil é o maior produtor de arroz da América Latina e o décimo maior produtor mundial (FAO, 2004) com produção anual de aproximadamente 12,01 milhões de toneladas, conforme safra 2007/2008 (CONAB, 2008). De acordo com dados do IBGE (2004), o cereal contribui com cerca de 20 % da ingestão calórica diária dos brasileiros.
O arroz faz parte dos hábitos alimentares dos brasileiros há cerca de um século, sendo consumido basicamente na forma de grãos descascados e polidos. No processo de beneficiamento do arroz são separados do endosperma, parcial ou totalmente, o embrião e a película que recobre o grão (CASTRO et al., 1999). O arroz polido, constituído essencialmente de amido, é também fonte de proteína. As camadas periféricas que dão origem ao farelo (cerca de 10% do grão integral) destacam-se pela presença de nutrientes como fibras e vitaminas do complexo B. O germe ou embrião distingue-se pela composição em proteínas e lipídios (GRIST, 1978; JULIANO, 1993).
Além do beneficiamento, que corresponde a perdas de 0 % a 10 % do peso do grão integral (SINGH et al., 2001), outros fatores influem no valor nutritivo do arroz. Tais variáveis estão relacionadas com as condições de cultivo (temperatura, umidade, radiação solar, natureza do solo, adubação) e com as formas de preparo do cereal para consumo (GRIST, 1978). Existem, ainda, diferenças varietais expressivas, especialmente em relação ao teor de proteína e de micronutrientes (KENNEDY; BURLINGAME, 2003).
O arroz é rico em sua diversidade genética. Ao longo de todo o mundo milhares de variedades são cultivadas. Ele é considerado a principal fonte de energia para a maioria da humanidade. A preferência do consumidor por esse cereal, via de regra, está associada a aspectos econômicos, tradicionais e culturais, variando de país para país e até mesmo de região para região dentro de um mesmo país. Em vários mercados, são famosos os tipos especiais, como os arrozes-aromáticos Basmati (na Índia e no Paquistão) e Jasmim (na Tailândia), o arroz-verde ou ‘Midori Mai’, o arroz-preto ou ‘Kuro Mai’ e o arroz-vermelho ou ‘Aka Mai’ (no Japão), o arroz-arbório ou ‘Volano’ (na Itália) (PEREIRA et al., 2007).
O arroz, no seu estado natural, com casca, apresenta várias cores, incluindo marrom, vermelho, roxo e até preto. Estas variedades de arroz colorido quase sempre são valorizadas
pelas suas propriedades benéficas para a saúde. O arroz colorido tem um maior teor de nutrientes que o arroz branco sem casca ou polido (FAO, 2004).
No Brasil, são encontrados tipos especiais de arroz destinados a públicos de hábitos alimentares diversos, como é o caso do glutinoso arroz-moti, dos japoneses, em São Paulo (PEREIRA et al., 2007). Nenhum outro tipo especial de arroz, porém, possui maior importância no País do que o arroz-vermelho (PEREIRA; RAMOS, 2004). É oportuno registrar que todas as espécies do gênero Oryza L. possuem grãos vermelhos, muito embora, em praticamente todo o mundo, tenha sido o arroz-branco o que se tornou consagrado pelos consumidores.
2.2 ARROZ-VERMELHO
A denominação “arroz-vermelho” deve-se à coloração avermelhada do pericarpo dos grãos, devido ao acúmulo de tanino (OGAWA, 1992 citado por AGOSTINETO, 2001) ou de antocianina (PANTONE & BEKER, 1991). As antocianinas do arroz-vermelho podem estar associadas às proteínas, e o pigmento pode ser liberado por hidrólise com tripsina (PERERA; JANSZ, 2000 citado por PATINDOL et al., 2006). As opiniões quanto à origem do arroz-vermelho são algo divergentes. Uma teoria defende o atrativismo, ou seja, a forma originária das atuais cultivares de arroz possuía pericarpo vermelho. Outra teoria hipotetiza que o arroz com pericarpo vermelho surgiu em uma população de arroz branco, devido à degeneração deste.
O arroz-vermelho mais conhecido é a forma espontânea da espécie Oryza sativa L., considerada planta invasora, por causar consideráveis prejuízos às lavouras de arroz branco, principalmente por comprometer a qualidade final do produto consagrado pela população humana como padrão comercial. Mas no Oeste da África, o arroz-vermelho é cultivado, sendo produzida a espécie Oryza laberrima Steud. Em outras partes do mundo, até então, só há registro de seu cultivo em pequenas áreas do Brasil, Argentina, Venezuela, Nicarágua, França, Madagáscar, Moçambique,China, Índia, Sri Lanka, Nepal, Butão, Indonésia, Tailândia, Japão e Coréia do Sul, mas, nesses países, o arroz-vermelho cultivado pertence à espécie Oryza
sativa L. (PEREIRA, 2004).
O arroz-vermelho está também ganhando popularidade no Japão como um alimento funcional devido ao seu elevado teor de polifenóis. O crescente interesse para arroz-vermelho no Japão levou ao aparecimento de vários produtos secundários como macarrão colorido, bolos, e bebidas alcoólicas (ITANI; OGAWA, 2004 citado por PATINDOL et al., 2006).
Recentemente foi descoberto que o arroz colorido tem atividade antioxidativa (ITANI, 2000 citado por ITANI et al., 2002).
Apesar de ser uma “praga” no Sul e uma cultura desconhecida da população brasileira, o arroz-vermelho é considerado um dos principais componentes na dieta alimentar das populações que habitam grande parte do Semi-Árido nordestino brasileiro. Além disso, ultimamente vem se verificando uma demanda crescente por parte de restaurantes localizados em grandes centros consumidores do País, como São Paulo, Rio de Janeiro e Brasília, sendo o arroz-vermelho considerado uma iguaria gastronômica e uma das Fortalezas pela associação internacional Slow Food (entidade sem fins lucrativos fundada em 1989 como resposta aos efeitos padronizantes do fast food) (SLOW FOOD BRASIL, 2008).
O arroz-vermelho cultivado no Nordeste pertence à mesma espécie do arroz-vermelho planta invasora (Oryza sativa). A diferença é que, botanicamente, um existe já na forma cultivada, enquanto o outro é uma forma espontânea. Ou seja, enquanto o cultivado vem sendo submetido a um longo processo de seleção, o espontâneo, como o nome diz, continua uma planta silvestre (PEREIRA, 2004).
Atualmente são plantados menos de 10 mil hectares de arroz-vermelho no Brasil. Destes, cerca de seis mil hectares estão na Paraíba, principalmente no Vale do Rio Piancó, uma bacia hidrográfica de solos naturalmente muito férteis, cujo isolamento geográfico e a completa inexistência de tecnologias para esse cereal não permitiram até hoje a introdução de qualquer outro arroz. Os restantes do arroz-vermelho plantado no Brasil estão localizados no Rio Grande do Norte, Pernambuco, Ceará, Bahia, Alagoas e norte de Minas gerais, em regiões muito específicas e, notadamente, de minifúndio e produção familiar. Este cenário, no entanto, faz com que seu valor de mercado seja bem superior ao arroz tradicional, criando um nicho de comercialização bastante interessante. Segundo Pereira (2006), o arroz-vermelho chega a valer o dobro do melhor arroz branco vendido no país. E no Japão possuem valores de mercado superiores ao arroz branco (ITANI, 2000 citado por ITANI et al., 2002).
Apesar de tratar-se de um produto de boa qualidade alimentar, bastante consumido e integrante de uma rica culinária regional no nordeste, são raras as indústrias que trabalham com este produto. O arroz-vermelho está correndo o risco de extinção nessa região brasileira devido à forte concorrência da indústria do arroz branco e o acelerado êxodo rural na região produtora. Existe a preocupação dos pesquisadores em preservar a viabilidade genética do arroz-vermelho, para manter a qualidade do alimento e promover seu melhoramento genético (PEREIRA, 2004).
As cultivares existentes apresentam arquitetura de planta tradicional, ou seja, que apresentam porte alto, folhas longas, pilosas e decumbentes, alta suscetibilidade ao acamamento (acidente pelo qual a planta perde sua posição naturalmente vertical, inclina-se e cai sobre o solo, ocasionando redução no rendimento e na qualidade dos grãos) e baixo potencial genético de rendimento. Mas já foram encontrados cultivares com arquitetura de planta moderna, isto é, porte baixo, folhas curtas e eretas, baixo índice de acamamento e elevado potencial genético de rendimento (PEREIRA, 2004). As sementes de arroz-vermelho podem encontrar-se em quiescência (quando não germinam devido a condições desfavoráveis no ambiente) ou em dormência (atraso da germinação). Foi constatado que sementes de arroz-vermelho podem permanecer viáveis no solo por até 12 anos (SMITH JUNIOR, 1992).
Segundo TEMUDO (1996) as razões que conduzem ao abandono de variedades experimentadas e cultivadas, são a tendência para a desgrana, a cor do pericarpo; o comprimento do caule, a dificuldade de desprendimento do grão durante a malha; além da fraca capacidade de inchamento do grão.
Entre as principais características do cultivo do arroz-vermelho, destaca-se o fato do cereal ser plantado por pequenos agricultores em regime de produção familiar e com baixa tecnologia, em que na maioria das vezes, o processo de descascamento é artesanal. O normal é os produtores “salvarem” sementes da própria safra de um ano para o outro até por uma questão de segurança alimentar (PEREIRA, 2004).
O sistema de cultivo do arroz-vermelho se dá em várzeas, dependente de água das chuvas, mas há alguns agricultores que o cultivam em condições irrigadas. A produtividade dos genótipos tradicionais é muito baixa (cerca de dois mil Kg ha-1), mas há cultivares com o mesmo potencial de produção do arroz branco irrigado, em torno de cinco a seis mil Kg ha-1 (PEREIRA, 2004).
Segundo Pereira (2004) trata-se de grãos curtos e arredondados, que se mantêm pegajosos após o cozimento, sendo também diferenciados do arroz branco pelo sabor característico. É consumido por todas as classes sociais nordestinas e com uma demanda crescente. As formas de consumo do cereal variam de acordo com a região. No sertão paraibano, por exemplo, ele é consumido principalmente com feijão-de-corda e queijo coalho, num prato conhecido como arrubacão. Em outras regiões, ele é utilizado na alimentação de crianças, na forma de caldo de arroz.
2.3 HISTÓRIA DO ARROZ-VERMELHO
Segundo Ogawa (1992) citado por Agostineto (2001), desde o ano 700DC, arroz com pericarpo vermelho era cultivado em quase todas as áreas orizícolas do Japão. Entretanto, por problemas decorrentes do baixo rendimento de grãos e com sabor bastante diferenciado do branco, esses tipos de arroz deixaram de ser cultivados na segunda metade do século 19. Mesmo assim, ainda hoje biótipos de arroz com pericarpo vermelho são cultivados no sul da China e na região sudeste da Ásia. Segundo esse autor, há dúvida se os atuais biótipos de arroz-vermelho são descendentes dos biótipos que foram cultivados no passado ou se sofreram mudanças por meio de cruzamentos naturais.
O arroz-vermelho foi trazido ao Brasil pelos portugueses em 1535, por meio da Capitania de Ilhéus, na Bahia. Foi o primeiro tipo de arroz a chegar ao Brasil. O arroz branco só chegou em 1772, quando, o “arroz da Carolina”, a primeira cultivar de arroz branco, foi difundida devido à proibição da Coroa de Portugal, de cultivar o “arroz de Veneza”, de pericarpo vermelho (PEREIRA, 2002).
Pereira (2006) explica que todas as 23 espécies de arroz catalogadas pela pesquisa no mundo inteiro são vermelhas. Só no caso da Oryza sativa houve uma mutação e surgiu também o arroz branco. “O arroz branco sempre busca uma volta a sua origem genética”, explica. Segundo o pesquisador da Embrapa, jamais houve produção de sementes do arroz-vermelho, o que só está sendo iniciado atualmente, a partir de trabalhos desenvolvidos pela Embrapa.
A Embrapa já realizou coletas de material que se encontram nas principais regiões produtoras nos bancos ativos de germoplasma da Embrapa Arroz e Feijão, da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia e da Embrapa Meio Norte. Ao mesmo tempo, a Embrapa Meio Norte e a Embrapa Arroz e Feijão estão desenvolvendo um programa de melhoramento genético com objetivo de conseguir nos próximos anos, variedades de arroz-vermelho mais produtivas e com melhores características agronômicas do que as atuais.
Ainda não há dados conclusivos acerca do valor nutritivo do arroz-vermelho. Constata-se, porém que ele termina sendo mais nutritivo do que o branco, não pelo fato de ser vermelho, mas porque é consumido na forma integral ou semi-integral, pois do contrário perde sua característica principal, que é a cor do pericarpo. E tem a larga preferência de consumo em algumas áreas do Nordeste pelo seu sabor, bastante diferenciado do branco.
2.4 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DO GRÃO DE ARROZ
Observa-se que o arroz polido cru contém basicamente carboidratos (80%). O polimento do grão integral provoca perdas consideráveis de certos nutrientes, tais como lipídios e tiamina (cerca de 80%), fibra e niacina (até quase 70%) e ferro e zinco (em torno de 50%). O valor nutritivo do arroz integral é superior ao do arroz polido, mesmo considerando que o grão integral contém ácido fítico em suas camadas periféricas, que reduz a biodisponibilidade de minerais como o ferro e o zinco (HUNT et al., 2002; WYATT; TRIANA-TEJAS, 1994).
A quase totalidade dos carboidratos do arroz é representada pelo amido, contido no endosperma do grão (TAIRA, 1995).O grão de arroz é constituído de amido, polissacarídeo constituído por moléculas de glicose, cujas propriedades são determinadas pela relativa disposição dessas moléculas na cadeia. Quando linear, compõe a amilose; quando ramificada, a amilopectina. A frio, a estrutura do amido mantém-se inalterada, mas grandes modificações ocorrem na sua estrutura, quando o amido é aquecido na presença de água (FIGUEIREDO; GUERREIRO, 2003) citado por BASSINELLO e CASTRO (2004). Quando o arroz é aquecido a 70 - 80°C em presença de excesso de água ocorrem modificações no estado físico do amido, conferindo à massa um aspecto gelatinoso e resultando no cozimento do arroz (SCHOLZ; MAGRI, 2002). Algumas qualidades do arroz são determinadas pelas propriedades do amido (FERREIRA et al., 2005).
As proporções de amilose e amilopectina influem na viscosidade e no poder de gelificação do amido (BOBBIO, 1995). O teor de amilose está correlacionado com as propriedades texturais, como maciez, coesão, cor, brilho, volume de expansão, absorção de água. Relaciona-se, portanto, com as mudanças que ocorrem durante o processo de cocção e determina a qualidade culinária (FERREIRA, et al. 2005). Segundo Bhattacharya et al. (1978) a qualidade da variedade de arroz não depende apenas do teor de amilose total, mas também do seu conteúdo de amilose insolúvel. Esse fato deve estar relacionado à retrogradação, porque a amilose insolúvel é o que primeiro retrograda, propiciando, portanto maior rigidez aos grânulos de amido e ao arroz cozido, explicando a relação entre o alto teor de amilose insolúvel com a maior consistência após o cozimento e a menor desintegração.
O teor de amilose pode variar de 3% a 33%. As cultivares se classificam quanto ao teor de amilose aparente em de baixo teor (< 20%), intermediário teor (20% a 25%) e alto teor (> 25%) (CHANDLER, 1984; KUMAR; KHUSH, 1987; GUIMARÃES, 1989; PEREIRA, 2004).
Cultivares com baixo teor de amilose apresentam grãos aquosos e pegajosos no cozimento (o preferido pelo consumidor de arroz-vermelho); com alto teor, apresentam grãos secos, soltos e duros após o resfriamento, enquanto com teor intermediário (o preferido pelo consumidor brasileiro de arroz branco) têm grãos pouco aquosos, soltos e macios, mesmo após o resfriamento.
O conteúdo protéico do arroz (grão cru), em média de 7,5% (base úmida), pode oscilar entre 5% e 13% pelas diferenças varietais (KENNEDY; BURLINGAME, 2003). A proteína do arroz é constituída por diferentes frações protéicas – albumina, globulina, prolamina e glutelina. A glutelina, maior fração presente no grão (70% a 80% da proteína total), contém 16,8% de nitrogênio, sendo por isso considerado no caso do arroz o fator 5,95 para conversão de nitrogênio (N) em proteína. Essa fração apresenta teores mais elevados do aminoácido essencial lisina em relação às frações globulina e prolamina (SGARBIERI, 1996; TAIRA, 1995). O aminoácido que mais limita o aproveitamento biológico das proteínas dos cereais é a lisina.
O conteúdo de lipídios do arroz polido é muito baixo (menos de 1%). Entretanto, o grão integral pode conter até 3% visto que cerca de 80% dos lipídios do grão se encontram em suas camadas periféricas (TAIRA, 1995). O farelo de arroz, por sua vez, contém quantidades significativas de lipídios - cerca de 20% (HOUSTON, 1972; USP, 2004). Apesar dos baixos teores de gordura no arroz, este é rica em ácidos graxos insaturados - oléico (C18:1) e linoléico (C18:2) (TAIRA, 1995; ZHOU et al., 2002).
Da mesma forma que acontece para os lipídios, a maioria das fibras do grão de arroz é perdida no processo de polimento. Em termos de fibra alimentar total, as tabelas de composição de alimentos disponíveis no Brasil descrevem valores de 1,3% e 3,5% (PHILIPPI, 2002), de 1,7% e 3,0% (USP, 2004) e de 1,6% e 4,8% (NEPA, 2006) para arroz polido e arroz integral, respectivamente. O arroz polido contém, sobretudo, hemicelulose e pectina, e o integral hemicelulose, pectina e celulose (MENDEZ et al., 1995).
No Brasil, a anemia por deficiência de ferro é muito comum e o cereal e seus derivados podem representar importante veículo do mineral (TORRES; QUEIROZ, 2000). Alimento básico da dieta do brasileiro, o arroz é indicado para a fortificação com ferro na prevenção de anemia ferropriva (MARCHI et al., 2004). Já o arroz integral constitui fonte considerável de ferro e zinco, pois o efeito negativo do fitato sobre a absorção desses minerais pode ser minimizado pelo tratamento térmico (AGTE et al., 1999), ou anulado quando quantidades apreciáveis de vitamina C estão presentes na mesma refeição (SIEGENBERG et al., 1991). Além disso, maiores quantidades de minerais podem compensar a grande
concentração de fitato no arroz integral em relação ao grão polido. Conforme constatado por HUNT et al. (2002), o arroz integral apresenta maiores teores de zinco biodisponível (2,1 mg 100 g –1) que o polido (1,5 mg 100 g –1).
Em virtude de suas características nutricionais, o consumo de arroz como alimento básico de dietas saudáveis é recomendado em todas as normas e guias alimentares para a população brasileira (DUTRA-DE-OLIVEIRA et al., 2002; BRASIL, 2006; SICHIERI et al., 2000; VANNUCCHI et al., 1990). Tais recomendações visam à manutenção do peso saudável e à prevenção de doenças crônicas não-infecciosas, especialmente obesidade, doenças cardiovasculares e câncer, devido o papel relevante da dieta na prevenção e no controle dessas doenças (WHO, 2003).
O arroz pode ser consumido diariamente sob várias formas de preparo, em pratos doces e salgados, e associado aos mais diversos tipos de alimentos como carnes, ovos, leguminosas e hortaliças (NAVES et al., 2004). Além do consumo do arroz na forma de grãos inteiros, os subprodutos do seu beneficiamento (arroz quebrado, farelo de arroz) apresentam grande potencial como matéria-prima na indústria de alimentos. A farinha de arroz, por exemplo, apresenta propriedades tecnológicas, sensoriais e nutricionais de grande interesse na formulação de novos produtos com características especiais (BORGES et al., 2003; NABESHIMA; EL-DASH, 2004; WANG et al., 1999).
Grão de arroz exibe propriedades físico-químicas diferentes, dependendo da variedade e a qualidade do amido, as quais especialmente influenciam nas suas propriedades culinárias (JULIANO, 1985). Em arroz, o teor de amilose (TA) do amido do endosperma é uma das características importantes que determinam qualidades culinárias (TAN; CORKE, 2002). As diferenças secundárias que surgem entre variedades que têm valores de TA semelhantes são a viscosidade de pasta (JULIANO, 1985). Conhecimento acumulado durante várias décadas de pesquisa em qualidade de grão de arroz indica que uma qualidade culinária precária ou indesejável pode ser atribuída a três das propriedades físicas e químicas do amido do endosperma, isto é TA (WEBB, 1980; JULIANO, 1985; UNNEVEHR et al., 1992), consistência de gel (CG) (CAGAMPANG et al., 1973) e temperatura de gelatinização (TG); (LITTLE et al., 1958). Porém, é conhecido que as propriedades da pasta de farinha de arroz têm uma relação direta com TG e CG.
A temperatura de gelatinização, também denominada reação alcalina ou digestão alcalina ou “alkali-test”, é a propriedade do amido que determina o tempo necessário para o cozimento. A temperatura de gelatinização é a medida de temperatura na qual 90% dos grânulos de amido são gelatinizados ou inchados irreversivelmente na água quente, podendo
variar de 55°C a 79°C. Segundo GUIMARÃES (1989), sua avaliação é feita obedecendo a uma escala de dispersão alcalina de 1 a 7, que corresponde às temperaturas de gelatinização: 1-2 = 75°C a 79ºC (alta); 3-5 = 70°C a 74°C (intermediária) e 6-7 = 55°C a 69°C (baixa). Quando uma cultivar de arroz apresenta alta temperatura de gelatinização significa que os seus grãos requerem mais água e tempo para cozinhar, enquanto com temperatura de gelatinização intermediária (a desejada nacionalmente) e baixa requerem menos tempo e água para o cozimento (KUMAR et al., 1994; PEREIRA, 2004). Cnossen & Siebenmorgen (2000) relataram que em temperaturas abaixo da TG, o amido apresenta um material vítreo com baixos coeficientes de expansão, volume específico e difusividade. Em temperaturas acima da TG, o amido apresenta-se como um material pegajoso com coeficientes mais elevados de expansão, volume específico e difusividade. Conseqüentemente, as propriedades físicas e térmicas do arroz podem ser afetadas pelo índice de umidade e pela temperatura da secagem.
Juliano (1990) apontou que os métodos usados para avaliar a qualidade de arroz (amilose, temperatura de gelatinização, etc.) são inadequados para arroz com teores de amilose semelhantes. Essas diferenças poderiam ser devido ao tempo de cocção usado em cada método e conseqüentemente por isso a quantidade de água absorvida não era compatível. Outro aspecto a ser considerado era o efeito da área de superfície na absorção de água (BHATTACHARYA, 1979).
A consistência de gel é um teste adicional para testar o conteúdo de amilose, uma vez que reflete o efeito combinado do teor de amilose e as propriedades moleculares de amilose e amilopectina. Em programas de melhoramento de arroz, o teste de consistência de gel pode ser utilizado no rastreamento de linhas específicas para qualidade culinária, porque é mais simples que a determinação do teor de amilose. Uma pessoa pode facilmente executar 100 amostras por dia em duplicata, sem quaisquer equipamentos sofisticados (CAGAMPANG et al., 1973).
O endosperma também é classificado como glutinoso e não glutinoso. No primeiro caso, o amido do grão é constituído basicamente de amilopectina; no segundo, de amilopectina e amilose, podendo a amilose variar de 8 a 37%. O arroz glutinoso tem endosperma de aspecto opaco, que, depois de cozido, apresenta-se brilhante, pegajoso e com uma massa pastosa. Por sua vez, o arroz não glutinoso apresenta aspecto vítreo e brilhante e, depois de cozido, apresenta comportamento variável em função das propriedades descritas acima (FERREIRA et al., 2005).
Os minerais são elementos químicos inorgânicos necessários em pequenas quantidades para o crescimento, conservação e reprodução do ser humano, contribuem na formação dos
tecidos, intervêm na regulação dos processos corporais, favorecem a transmissão dos impulsos nervosos e a contração muscular e participam na manutenção do equilíbrio ácido-básico. Tendo em vista que o arroz pode atuar como fonte importante desses nutrientes na dieta de mais da metade da população mundial, torna-se relevante avaliar qualquer alteração na sua composição química que possa se refletir em seu valor nutricional. Os fatores responsáveis por estas alterações são vários, dentre eles destacam-se o genótipo e os processos de beneficiamento, os quais podem proporcionar aumento nos níveis de alguns minerais (MICKUS; LUH, 1980).
Segundo McKevith (2004), os cereais são uma boa fonte de potássio (K), comparados com a maior parte dos alimentos vegetais. Também contêm quantidades consideráveis de ferro, magnésio e zinco. Os teores de ferro em arroz são principalmente afetados pela absorção de ferro do solo, bem como o transporte e acúmulo de ferro em arroz (MENG et al., 2005).
Meng et al. (2005) observaram que os mais altos teores de ferro (Fe), zinco (Zn), cálcio (Ca), cobre (Cu), manganês (Mn) em arroz são encontrados em arroz preto, seguido pelo arroz-vermelho. Geralmente, é aparente que a maioria dos minerais predomina em cultivares de arroz colorido. Pessoas usaram arroz roxo-preto ou arroz-vermelho em dietas medicinais de tempos antigos na China e Nepal (ITANI, 2000) citado por Itani et al. (2002). Produtores chineses de arroz notaram que arroz roxo-preto tem níveis altos de minerais e antocianina que podem ser bons para a saúde. Yang et al. (1998) analisaram Fe, Mn, Cu e Zn em grãos de arroz polidos de 285 cultivares da China, e concluíram que cultivares de arroz-vermelho são mais ricos em Zn que cultivares de arroz branco. As variações em minerais mostrados nesse estudo sugerem que tipos novos de arroz rico em minerais podem ser criados para uma dieta saudável, como arroz rico em proteína. Ao contrário da distribuição de amilose, os conteúdos de N e todos os minerais diminuíram da parte externa para a parte central do núcleo em todas cultivares. Esta tendência previamente foi informada por (KUBO, 1960; KIM et al., 1997) citados por Itani et al. (2002). No caso de fósforo (P), magnésio (Mg), K e conteúdo de Mn, foram observadas distribuições extremamente ricas na parte externa do grão de arroz. O conteúdo de Ca mostrou uma distribuição menos rica que Mg.
2.5 QUALIDADE DE ARROZ
A definição da qualidade do grão de arroz inicia-se quando o produtor escolhe a cultivar e o manejo que irá adotar (CASTRO et al., 1999).
A qualidade dos grãos é expressa pela sua renda no benefício, rendimento de grãos inteiros, classe (longo, longo-fino etc.), tipo (freqüência de defeitos e impurezas) e qualidade culinária (maciez, pegajosidade, sabor, aroma, etc.). Somente a cultivar não garante a qualidade do produto, mas fornece as bases para se buscar um produto de alto padrão. Além da escolha da cultivar, alguns cuidados ainda devem ser tomados: manter a lavoura limpa e com maturação uniforme, colher no momento correto e fazer a secagem e o armazenamento de forma adequada. Descuidos nesse sentido podem gerar perdas acentuadas em qualidade, especialmente quanto ao rendimento de grãos inteiros no beneficiamento (CASTRO et al., 2003).
As características determinantes da qualidade de grão em arroz refletem-se diretamente no valor do produto no mercado. No entanto, o conceito de qualidade é concebido e visto de maneira diferenciada, dependendo da finalidade do consumo, do grupo étnico envolvido, do tipo de processamento pós-colheita, entre outros (VIEIRA, 2004). Outros atributos também são importantes como: serviços ligados ao produto (fácil modo de preparo, embalagem) e também ligados à imagem (marca do produto) (FRANCOIS et al., 1997).
Durante o processo de seleção de linhagens, dependendo da infra-estrutura disponível e dos objetivos do Programa de Melhoramento Genético da Cultura, amostras de arroz são geralmente avaliadas, entre outras, pelas seguintes determinações: a) teor de amilose; b) reação alcalina do grão beneficiado polido como estimativa da temperatura de gelatinização; c) capacidade de absorção de água; d) perfil viscoamilográfico; e) consistência do gel; f) estabilidade do produto parboilizado e enlatado (VIEIRA, 2004).
2.5.1 Classificação e padronização
A comercialização e os preços dos produtos agrícolas são influenciados pelos critérios de padronização e classificação, que, por sua vez, são regulamentados pelo governo. Esses critérios não são aleatórios, tampouco permanentes. Representam o resultado da interferência de agentes sócio-econômicos com diferentes expectativas e exigências (FERREIRA et al., 2005).
Assim, os parâmetros quanto à qualidade não são exatamente os mesmos para os segmentos ciência/tecnologia, produtores rurais, armazenadores, processadores, varejistas e
consumidores. Essa dinâmica implica a necessidade de revisões periódicas nos critérios e normas de classificação, buscando a adequação e o ajuste com a realidade do mercado. Portanto, além da questão da qualidade dos grãos, é fundamental fazer referência à legislação oficial de classificação (FERREIRA et al., 2005). Atualmente, o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) trabalha no Projeto de Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade do Arroz, que altera a Portaria 269/88, impondo maior exigência em termos de qualidade.
A quantidade e qualidade são aspectos importantes para todos os agentes envolvidos na produção, comercialização e consumo do arroz. Se antes o foco das políticas governamentais se concentrava quase que exclusivamente na produção, hoje ele se inicia a partir do consumo até chegar ao setor produtivo (FERREIRA et al., 2005).
Identifica-se como arroz de alta qualidade, todo aquele que apresenta uniformidade de grãos, em relação ao tamanho, forma, cor e translucidez e cumpre com os padrões de qualidade estabelecidos. Para obtenção de um produto em condições de ser consumido, em princípio, o grão de arroz deve ser descascado e polido através de forças de fricção ou abrasão. Essas forças atuam sobre uma superfície do grão gerando tensões que podem eventualmente produzir quebra no mesmo, resultando em grãos inteiros e grãos quebrados. Normas estabelecem valores máximos e mínimos dos atributos. A proporção de grãos inteiros é o atributo mais importante comparando com os outros. O parâmetro de avaliação deste atributo é dado pela porcentagem do grão inteiro obtido depois de polido (LIVORE, 2008).
Outras características essenciais são: renda no benefício, rendimento de engenho ou rendimento de inteiros, aspecto e dimensões do grão. Sendo que renda no benefício é o percentual de inteiros e quebrados, resultante do beneficiamento do arroz em casca. Uma renda total base considerada nacionalmente é 68 %. Ela é constituída de um rendimento de 40 % de grãos inteiros e 28 % de grãos quebrados e quirera. Constitui-se num importante parâmetro para determinar o valor de comercialização. As dimensões consideradas dos grãos são comprimento, espessura e relação comprimento/ largura. Estas determinam as classes, que podem ser; longo fino, longo, médio, curto e misturado (FERREIRA, et al. 2005).
Rendimento de engenho é uma característica correlacionada com o tamanho e forma dos grãos, sendo altamente influenciada por fatores, como atraso na colheita, alta temperatura e pouca umidade durante a fase de maturação, e com os processos de pós-colheita, como secagem e armazenamento. Via de regra, após um período de armazenamento de quatro meses, o arroz apresenta o máximo rendimento de grãos inteiros, não interessando ao
melhoramento seleção de cultivares com rendimento de grãos inteiros inferior a 50 % (PEREIRA; RANGEL, 2001).
Outros aspectos importantes para o consumidor são: a translucidez e a aparência do grão. A primeira está relacionada com a propriedade do grão de arroz se deixar atravessar pela luz, permitindo a visão ou distinção de imagens ou objetos através de sua espessura. A aparência do grão está relacionada com a presença de áreas opacas, manchas e imperfeições causadas por picada de insetos ou doenças, que depreciam o produto. Além disso, o consumidor brasileiro prefere o arroz com endosperma translúcido e paga mais por isso, apesar desta característica não afetar o aspecto do arroz após a cocção (FERREIRA et al., 2005).
Ressalta-se que a aparência do grão está associada a cultivar e às condições ambientais e de manejo da cultura. No entanto, para estabelecer uma melhor estratégia de produção de arroz no Brasil é fundamental não só solucionar os problemas intrínsecos ao processo produtivo, mas também conhecer minuciosamente as características sensoriais e físico-químicas que definem os padrões de qualidade nos mercados consumidores de arroz (FERREIRA et al., 2005). A textura e aparência do arroz após cozimento são características que praticamente definem a aceitabilidade de uma nova cultivar (BASSINELLO et al., 2004).
O comprimento do grão de arroz também está relacionado com a viscosidade do grão de arroz. Os grãos curtos, normalmente são pegajosos e os grãos longos, não apresentam essa característica (MOSSMAN et al., 1983).
2.5.2 Qualidade culinária, de cocção e de processamento
O beneficiamento do arroz é composto de diferentes operações unitárias, entre as quais o brunimento, que determina um dos mais importantes critérios de qualidade do arroz. O objetivo do brunimento é remover do arroz integral a película de tegumento e o germe, com o mínimo de dano ao grão inteiro, preservando sua forma original. Esse material removido constituirá o farelo, que é composto pelas porções anteriormente citadas, somadas a algum endosperma amiláceo que venha a ser removido.
As operações unitárias de beneficiamento de arroz são responsáveis por cerca da metade do total de grãos quebrados, sendo que o brunimento exerce importante papel. O restante dos grãos quebrados são proveniente principalmente da lavoura. O valor de mercado dos grãos inteiros foi e continua sendo muito maior do que para os grãos quebrados. O preço difere em mais de 100% para grãos inteiros beneficiados. O aumento de 1 ou 2% no rendimento de engenho pode aumentar muito o lucro, quando grandes quantidades de grãos
estão envolvidas no processo. O arroz quebrado é um produto aceito para consumo humano em poucos países. Uma vez que o valor econômico do grão inteiro é maior, o aumento no rendimento de grãos inteiros é de grande interesse (SPADARO et al., 1980).
O brunimento do arroz é realizado por abrasão, por meio do contato dos grãos contra uma superfície áspera em movimento. O polimento do arroz, uma operação posterior ao brunimento, de acabamento, ocorre quando os grãos são atritados uns contra os outros, ao mesmo tempo em que o arroz é submetido a uma leve pressão (SPADARO et al., 1980).
O grau de brunimento é dado em relação à quantidade de farelo removida do grão. Em geral, há quatro graus de brunimento: bem polido, razoavelmente bem polido, levemente polido e não polido; mas não há uma definição precisa desses termos. Sendo assim, o grau de brunimento é comumente determinado por inspeção visual ou por meio de aparelhos óticos. A maioria dos consumidores prefere arroz bem polido, devido à sua maior brancura. Entretanto, para obter um arroz bem polido, o rendimento de engenho diminui, com a conseqüente perda de valor comercial (HOUSTON, 1972).
São vários os fatores que contribuem para a quebra do arroz durante o brunimento, entre os quais fissuras ocorridas antes da colheita, secagem muito rápida, grãos imaturos, grãos gessados, distribuição da umidade nos grãos (BHATTACHARYA, 1969; WADWORTH; MATTHEUS, 1985).
O rendimento de moenda do arroz-vermelho no Japão é freqüentemente 60% ou menos, os grãos quebrados têm rendimento de 30% para 40%, são usados para fabricação de bebida fermentada. Geralmente o arroz-vermelho é considerado de baixa qualidade, embora tenha um preço de mercado mais alto que arroz branco no Japão (ITANI, 2000 citado por Itani et al., 2002).
Um produto de alto desempenho na indústria de beneficiamento será descartado se não possuir adequada qualidade culinária (CASTRO et al., 2003).
Qualidade culinária de arroz é o comportamento esperado do arroz logo após a cocção. É algo subjetivo e sujeito aos padrões estabelecidos nos diferentes países, que por sua vez, são afetados pelos padrões culturais e pela sua forma de utilização na alimentação (FAO, 2004). Mas, de uma maneira ampla, pode-se dizer que o termo qualidade é aplicado, largamente, para categorizar o comportamento do amido contido no endosperma do grão, e as suas dimensões (PURI; SIDDIQ, 1983; CASTRO et al., 1999).
Segundo Khush (1994), o consumidor das regiões temperadas do Japão, China e Coréia, por exemplo, prefere o arroz branco, de grãos curtos, que se torna macio e relativamente pegajoso após o cozimento. Na Índia, Paquistão e Tailândia, mercados
tradicionais, o arroz aromático chega a alcançar altas cotações de preço. No Brasil, sobretudo nos grandes centros urbanos, a preferência tem sido pelo arroz branco, de grãos longos e finos (popularmente conhecido como agulhinha), que se avoluma na panela e permanece solto e macio depois do cozimento, mas, nas regiões onde se produz e se consome o arroz-vermelho, a preferência recai sobre o produto que, independentemente das dimensões e da forma do grão descascado, se mantém pegajoso após o cozimento (PEREIRA, 2007). Portanto, em arroz, seja branco ou vermelho, o aspecto qualidade de grãos, conferido por características como teor de amilose, temperatura de gelatinização, pegajosidade e textura tem grande relevância, podendo variar em função da cultivar, do ambiente e dos processos de pós-colheita (JULIANO; DUFF, 1991).
A melhor maneira de avaliar a qualidade culinária do arroz é prepará-lo como os consumidores o fazem e submetê-lo à apreciação dos mesmos ou a um grupo de pessoas treinadas em análise sensorial do produto. Como este tipo de análise demanda muito produto, tempo e muitas pessoas, torna-se pouco prático e caro, especialmente quando o número de linhagens a serem avaliadas é grande. Diante deste fato, tem-se utilizado testes indiretos de avaliação, como os da TA, TG, amido, viscosidade e absorção de água. A metodologia adotada na Embrapa Arroz e Feijão segue os mesmos procedimentos utilizados pelo Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) (CASTRO et al., 2003).
A preferência do consumidor, que pressupõe a valorização dos atributos que lhe agradam, é determinada não só pelas propriedades químicas e físicas dos grãos, mas também por aspectos relacionados à aparência do produto após cozimento (rendimento de panela, tempo de cocção, grãos secos e soltos, macio quando requentados) (FERREIRA et al., 2005).
O grau de polimento do grão influencia na qualidade culinária, tem relação com o lucro dos fazendeiros e da indústria de beneficiamento, pois um grau de polimento satisfatório é um fator de escolha para minimizar as perdas e melhorar a qualidade culinária (PIGGOT et al., 1991; RAO et al., 1967; ROBERTS, 1979, citado por Mohapatra; Bal, 2006).
A alta capacidade de ligação com a água, alta taxa de inchamento, alta viscosidade de pico e baixo tempo de cocção foram observados com o grau mais alto de polimento (CHAMPAGNE, et al., 1990) citado por (MOHAPATRA; BAL, 2006). Recentemente Park et al. (2001) citado por Mohapatra; Bal (2006) informaram os efeitos do grau de polimento em arroz em propriedades sensoriais e propriedades físico-químicas de arroz polido e cozido. Embora muito trabalho tenha sido feito para estudar o efeito do grau de polimento nas propriedades físico-químicas de arroz, ainda permanece a pesquisa sobre o efeito do grau de polimento de arroz e o efeito das cultivares na cocção e mensuração instrumental de textura.
O período de repouso pós-colheita, também conhecido por tempo de prateleira ou envelhecimento do arroz, modifica a qualidade culinária por causa das alterações progressivas das propriedades físico-químicas nos grãos (VIEIRA; CARVALHO, 1999). Contudo, o período de envelhecimento, necessário para atingir a maturação, difere entre as cultivares, mesmo sendo de sistema de cultivo diferentes (BRESEGHELLO et al., 1998).
Dessa forma, o conhecimento das modificações na qualidade culinária dos grãos das cultivares a serem lançadas torna-se importante ao agronegócio do arroz, pois orienta o mercado e a indústria sobre a qualidade do produto e a oportunidade do seu comércio e consumo.
O arroz cozido difere muito em suas propriedades de textura (suavidade, pegajosidade, brilho e brancura) as quais estão relacionadas com a proporção amilose/amilopectina (JULIANO, 1979).
O arroz sofre muitas interferências durante o cozimento, como: quantidade de grãos, proporção de água, adição de ingredientes ou condimentos, entre outros (GULARTE et al., 2005).
2.6 TESTES PARA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE
2.6.1 Análise sensorial
A análise sensorial é uma ciência interdisciplinar na qual se convidam avaliadores, que se utilizam da complexa interação dos órgãos dos sentidos (visão, gosto, tato e audição) para medir as características sensoriais e a aceitabilidade dos produtos alimentícios e muitos outros materiais (WATTS et al., 1992). Vem sendo aplicada no desenvolvimento e melhoramento de produtos, controle e qualidade, estudos sobre armazenamento e desenvolvimento de processos (LANZILLOTTI; LANZILLOTTI, 1999).
Em programas de controle de qualidade, esta interação tem sido usada para medir a qualidade do alimento, sendo um instrumento fundamental para se obter vantagens no mercado, pois é ela que influencia o comportamento do consumidor. É necessário ter informações acerca do produto, de modo que este possa satisfazer as necessidades do consumidor. Uma equipe pode dar respostas que indicarão a preferência do consumidor, diferenças e preferências entre amostras, seleção do melhor processo e determinação do grau ou nível de qualidade do produto, possibilitando aplicações diversas de metodologia quantitativa (ARAÚJO et al., 2003).
